本發(fā)明涉及一種建筑防振動(或震動)裝置,具體涉及蝶形彈簧的阻尼裝置。
背景技術(shù):
阻尼器是以提供運(yùn)動的阻力,耗減運(yùn)動能量的裝置。從二十世紀(jì)七十年代后,阻尼器從航天、航空、軍工、槍炮、汽車等行業(yè)逐步轉(zhuǎn)用到建筑、橋梁、鐵路等結(jié)構(gòu)工程中。碟形彈簧(也稱蝶片彈簧)由于具有載荷與變形呈非線性關(guān)系的變剛度特性,因此被廣泛用于隔震、減震等裝置中。碟形彈簧的一種壓簧,通??蓡沃华?dú)立使用,也可多只疊合在起使用。但是,多只疊合在起的蝶形彈簧只能工作在壓縮狀態(tài)。因此,現(xiàn)有用于抗風(fēng)和抗地震的阻尼器至少要使用兩組碟形彈簧,或者與其它類型的阻尼器(如粘彈性阻尼器)復(fù)合。但是,這種使用多組碟形彈簧或者與其它類型的阻尼器復(fù)合的方法會產(chǎn)生很多負(fù)面的問題,如:1、阻尼器的拉伸與壓縮的阻尼特性不對稱,影響隔震、減震效果;2、體積大,在狹小空間無法安裝;3、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,生產(chǎn)困難,成本高;等等。
公開號為CN 1067948A的專利申請的公開了一種“組合式隔震器”,該隔震器包括一多片碟形彈簧片疊合組成的碟形彈簧阻尼器(參見該申請的圖2),該阻尼器“利用碟型彈簧中問的空間,安裝柔索反壓裝里(3)。將柔索反壓裝置(3)的一端固定在導(dǎo)向筒環(huán)形實(shí)體(8)上,而環(huán)形實(shí)體(8)固定在上蓋(4)上,其另一端固定在碟形彈黃座(6)上,碟形彈黃座(6)固定在下蓋(5)上。(柔索式反壓裝置亦可安裝在組合式隔震器中任何可供安裝的位置。)柔索式反壓裝置的作用是當(dāng)運(yùn)動物體沖壓隔震元件后回彈時,起到限幅和加速衰減的作用?!庇缮厦娴拿枋龊驮撋暾埖膱D2可見,其中所述的“限幅和加速衰減的作用”實(shí)質(zhì)就是限幅作用,即防止運(yùn)動物體沖壓隔震元件后回彈的幅度過大。但是地震波的作用呈多向隨機(jī)性,即作用于建筑物上力的大小方向和頻率都是隨機(jī)的,因此用于抗地震的阻尼器則由以下兩個要求:一是阻尼器的特征頻率要與地震輸入激勵的共振頻域錯開,二是阻尼器的特征頻率要與建筑物或建筑結(jié)構(gòu)的特征頻率錯開。根據(jù)《蝶形彈簧基本特性參數(shù)分析》作者易先忠的理論分析,單片蝶形彈簧的自振頻率(式中,Kp為剛度,ms為蝶形彈簧的質(zhì)量,m為與蝶形彈簧相連物體的質(zhì)量,ξ為當(dāng)量質(zhì)量轉(zhuǎn)化系數(shù))[見,《石油機(jī)械》雜志,1995年第23卷第3期第10至等22頁]可見,當(dāng)?shù)螐椈傻馁|(zhì)量和與蝶形彈簧相連物體的質(zhì)量設(shè)計確定后,蝶形彈簧自振頻率的平方與上蝶形彈簧剛度成正比。據(jù)此,公開號為CN 1067948A的專利申請所述的多片碟形彈簧片疊合組成的碟形彈簧阻尼器,一旦其整體結(jié)構(gòu)和各零部件(如碟形彈簧)的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定了,在裝配過程中就無法通過預(yù)設(shè)或調(diào)節(jié)初始剛度來改變其特征頻率了,明顯存在碟形彈簧的材質(zhì)、整體結(jié)構(gòu)和各零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇設(shè)計困難、計算工作量大等難以克服的技術(shù)難題,無疑要大幅度增加生產(chǎn)成本。
此外,在抗震工程中,阻尼器的早期剛度對于抗風(fēng)載、抗低于設(shè)計地震烈度的地震和降低工程造價來說也是十分重要的。而公開號為CN 1067948A的專利申請所述的多片碟形彈簧片疊合組成的碟形彈簧阻尼器的早期剛度低,而且不可調(diào)預(yù)設(shè),也不可調(diào),因此如果設(shè)計為抗中高烈度的抗震阻尼器裝置,顯然不具有抗風(fēng)載和抗低烈度地震的作用。
公開號為CN1932324A的發(fā)明專利申請公開了一種“可調(diào)節(jié)碟形彈簧機(jī)械式減震阻尼器”,該阻尼器采用設(shè)在載荷連接桿中部由左右旋螺母構(gòu)成的差動機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)套在載荷連接桿兩組碟形彈簧的壓縮量,進(jìn)而調(diào)節(jié)碟形彈簧的阻尼系數(shù)。由于該發(fā)明專利申請所公開的方案采用所述的差動機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)同時調(diào)節(jié)兩組碟形彈簧的壓縮量,因此無法預(yù)設(shè)初始剛度。因?yàn)椋瑹o外動力的情況下該阻尼器處于平衡狀態(tài),此時,無論是在載荷連接桿還是在固定耳板上施加一點(diǎn)外力就會打破平衡,即阻尼器的初始剛度等于零。因此,如果將該阻尼器用于抗風(fēng)災(zāi)或地震災(zāi)害,在小風(fēng)或低烈度地震的影響下建筑物即產(chǎn)生搖晃,而降低居住者的生活質(zhì)量。
公開號為CN101457553A的發(fā)明專利申請公開了一種“彈簧剛度可調(diào)式調(diào)諧質(zhì)量減振器”,該減振器是一種復(fù)合阻尼器,通過改變質(zhì)量塊的厚度改變其特征頻率,通過改變粘滯阻尼器的工作介質(zhì)的流量改變其阻尼比,通過改變彈簧的有效工作長度改變其剛度,其中改變彈簧的有效工作長度的手段有三種,一是采用固化材料將彈簧位于固化筒內(nèi)的一段固化,二是往螺旋彈簧的中心內(nèi)塞入約束塊,并二者過盈配合,使與約束塊接觸的一段彈簧失效,三是在約束塊表面設(shè)置螺旋狀凸起,將螺旋狀凸起卡在彈簧絲之間,使彈簧絲之間卡有螺旋狀凸起的一段彈簧失效。由此可見,該專利申請方案中的彈簧雖然可改變剛度,但所述的彈簧不僅有效工作長度明顯縮短,而且只能壓縮耗能減振,不能拉伸耗能減振。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種剛度可預(yù)設(shè)的蝶形彈簧阻尼器,該阻尼器不僅保持了蝶形彈簧組的有效工作長度,而且既可壓縮耗能減振,又可拉伸耗能減振。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
一種剛度可預(yù)設(shè)的蝶形彈簧阻尼器,該阻尼器包括兩塊端板,所述的兩端板之間設(shè)有碟形彈簧組,其中一塊端板上設(shè)有導(dǎo)向桿,該導(dǎo)向桿沿所述碟形彈簧組的中心孔穿出另一塊端板;所述的碟形彈簧組由一組碟形彈簧疊合組成;其特征在于,
所述的兩塊端板之間還設(shè)有反壓裝置,該反壓裝置包括三根以上的預(yù)壓鋼絲繩、與預(yù)壓鋼絲繩數(shù)量相等的鋼絲繩變向元件和一塊浮動反壓鋼板,其中,
所述的浮動反壓鋼板套設(shè)在碟形彈簧組與一塊端板之間的導(dǎo)向桿上;
所述的鋼絲繩變向元件繞所述的導(dǎo)向桿的軸線對稱固定在遠(yuǎn)離浮動反壓鋼板的端板上;
所述的預(yù)壓鋼絲繩以折線狀態(tài)分布在碟形彈簧組的四周,且每一根預(yù)壓鋼絲繩的一頭繞所述的導(dǎo)向桿的軸線對稱固定在浮動反壓鋼板上,另一頭穿繞過相對的一個鋼絲繩變向元件后折回,然后從該預(yù)壓鋼絲繩在浮動反壓鋼板上的固定點(diǎn)旁穿過浮動反壓鋼板固定在與浮動反壓鋼板相鄰的端板上;
所述的浮動反壓鋼板上,在每一根預(yù)壓鋼絲繩穿過位置均設(shè)有穿過預(yù)壓鋼絲繩的通孔,該通孔的孔徑大于所述預(yù)壓鋼絲繩的直徑;
將預(yù)壓鋼絲繩張緊至預(yù)設(shè)初始剛度所需張力,使所述的碟形彈簧組始終夾持在遠(yuǎn)離浮動反壓鋼板的端板與浮動反壓鋼板之間。
上述碟形彈簧阻尼器的工作原理如下:當(dāng)動載荷沿導(dǎo)向套的軸線相對作用時,遠(yuǎn)離浮動反壓鋼板的端板向下壓縮碟形彈簧組;當(dāng)動載荷沿導(dǎo)向套的軸線相背作用時,預(yù)壓鋼絲繩通過鋼絲繩變向元件反向吊起浮動反壓鋼板壓縮碟形彈簧組。由此可見,軸向動載荷無論相對還是相背作用在碟形彈簧阻尼器上,都能壓縮碟形彈簧組,使其發(fā)生彈性變形而耗能。
由上述工作原理可見,工作過程中所述的預(yù)壓鋼絲繩與所述浮動反壓鋼板上的通孔的孔壁不能產(chǎn)生摩擦,否則就會干擾浮動反壓鋼板的上下移動,因此所述通孔直徑比所述預(yù)壓鋼絲繩的直徑大多少,應(yīng)以不干擾和影響浮動反壓鋼板的上下移動為宜。
上述方案中,所述的鋼絲繩變向元件為常見的定滑輪或類似變向功能的吊環(huán)形構(gòu)件,如吊環(huán)螺釘、U形構(gòu)件等。
本發(fā)明所述的剛度可預(yù)設(shè)的蝶形彈簧阻尼器,其中所述的預(yù)壓鋼絲繩兩頭可采用焊接固定,也可采用類似吊環(huán)螺釘系接固定,但是,如果兩頭都采用焊接或吊環(huán)螺釘系接固定死,那么要達(dá)到預(yù)設(shè)初始剛度的目的,就必須預(yù)先計算并嚴(yán)格控制所述預(yù)壓鋼絲繩的長度才能預(yù)設(shè)的張力,進(jìn)而達(dá)到預(yù)設(shè)初始剛度的目的。但是,在實(shí)際生產(chǎn)調(diào)試過程中,要采用控制所述預(yù)壓鋼絲繩長度的方法達(dá)到預(yù)設(shè)初始剛度的目的則存在下述兩大難題,一是焊接或系接的過程會產(chǎn)生誤差,二是即使控制了焊接或系接的過程所產(chǎn)生誤差,但鋼絲繩在切斷、放置過程中還會導(dǎo)致其特性參數(shù)的變化。為了解決上述技術(shù)難題,本發(fā)明的一個改進(jìn)方案是:
所述的預(yù)壓鋼絲繩的另一頭由鋼絲繩自鎖錨具固定在與浮動反壓鋼板相鄰的端板上;所述的鋼絲繩自鎖錨具由安裝孔、夾爪和防松螺栓構(gòu)成,其中,
所述的安裝孔設(shè)在與浮動反壓鋼板相鄰的端板上;所述的安裝孔由一段錐孔和一段螺紋孔組成,其中所述錐孔位于靠近浮動反壓鋼板的一側(cè),且尖頭指向浮動反壓鋼板,所述螺紋孔位于遠(yuǎn)離浮動反壓鋼板的一側(cè);
所述的夾爪為與所述錐孔相匹配圓錐形,并由3-5瓣組成,其體內(nèi)沿軸線設(shè)有夾持預(yù)壓鋼絲繩的裝夾孔;
所述的防松螺栓與所述螺紋孔相匹配,且體內(nèi)沿軸線設(shè)有直徑大于所述預(yù)壓鋼絲繩直徑的圓孔;
所述的夾爪安裝在所述錐孔內(nèi),防松螺栓安裝在所述螺紋孔內(nèi)。
由上述改進(jìn)方案可見,將預(yù)壓鋼絲繩的一頭固定在浮動反壓板上,另一頭由所述的鋼絲繩自鎖錨具的裝夾孔和圓孔中穿出,這樣即可把露出的繩頭系接在牽引張拉機(jī)上,在牽引張拉的同時采用張力檢測儀監(jiān)視張力。當(dāng)所述預(yù)壓鋼絲繩張緊至預(yù)設(shè)初始剛度所需張力時,擰動防松螺栓即可推動所述夾爪將預(yù)壓鋼絲繩夾緊并鎖死,即使預(yù)壓鋼絲繩在反復(fù)張緊→松弛→張緊→松弛的振動過程中也不會松動。
本發(fā)明所述的碟形彈簧阻尼器,可廣泛用于機(jī)械和建筑領(lǐng)域,如,機(jī)械設(shè)備內(nèi)部振動的隔離、設(shè)備基礎(chǔ)隔震、建筑結(jié)構(gòu)的抗震加固、大型建筑的抗震等。
本發(fā)明所述剛度可預(yù)設(shè)的碟形彈簧阻尼器較現(xiàn)有技術(shù)具有以下效果:
(1)沿軸線施加外力,無論該外力為壓力還是拉力,所述的碟形彈簧組均能產(chǎn)生彈性壓縮變形而耗能,克服了傳統(tǒng)碟形彈簧阻尼器只能壓縮變形耗能的缺點(diǎn);
(2)當(dāng)動載荷大于阻尼器預(yù)設(shè)初始剛度的抵御能力后,本發(fā)明所述碟形彈簧阻尼器雙向彈性變形對稱,因此不因外載荷的正負(fù)方向的變化而影響其壓縮變形耗能的效果,為建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)載等加固設(shè)計提供了便利條件;
(3)只要改變鋼絲繩的長度即可改變整個阻尼器的初始剛度,因此將其用建筑物的豎向隔震時,可預(yù)設(shè)地震烈度,顯著降低隔震成本;
(4)僅用一個碟形彈簧組即可實(shí)現(xiàn)在拉伸與壓縮兩種工作狀態(tài),顯著縮短了阻尼器的長度。
(5)預(yù)設(shè)所述預(yù)壓鋼絲繩的長度即可預(yù)設(shè)阻尼器初始剛度,而且所述碟形彈簧組中沒有一只碟形彈簧失效,即有效工作長度不變,不會改變碟形彈簧組原有的特性參數(shù)。
附圖說明
圖1~4為本發(fā)明所述碟形彈簧阻尼器的一個具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,圖1為主視圖(半剖),圖2為圖1的A—A剖視圖(省略預(yù)壓鋼絲繩和防護(hù)套),圖3為圖1的B—B剖視圖(省略預(yù)壓鋼絲繩和防護(hù)套),圖4為圖1中C—C剖視放大圖。
圖5~10為本發(fā)明所述碟形彈簧阻尼器的第二個具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,圖5為主視圖(半剖),圖6為圖5的D—D剖視圖(省略預(yù)壓鋼絲繩和防護(hù)套),圖7為圖5的E—E剖視圖(省略預(yù)壓鋼絲繩和防護(hù)套),圖8為圖5局部Ⅰ的結(jié)構(gòu)放大圖,圖9為圖6的F—F剖視圖放大圖,圖10為圖9的G—G剖面放大圖。
圖11~15為本發(fā)明所述碟形彈簧阻尼器的的第三個具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,圖11為主視圖(半剖),圖12為圖11的H—H剖視圖(省略預(yù)壓鋼絲繩和防護(hù)套),圖13為圖11的I—I剖視圖(省略預(yù)壓鋼絲繩和防護(hù)套),圖14為圖13的J—J剖視放大圖(圖中虛線為穿預(yù)壓鋼絲繩的圓孔),圖15為圖11局部Ⅱ的結(jié)構(gòu)放大圖。
具體實(shí)施方式
例1
參見圖1~3,本例為一種用于建筑結(jié)構(gòu)抗震加固的阻尼器,該阻尼器包括圓盤狀的上端板1和下端板2,上下端板之間設(shè)有碟形彈簧組3,其中下端板2上設(shè)有導(dǎo)向桿4,該導(dǎo)向桿4向上沿碟形彈簧組3的中心孔穿出上端板1;所述的碟形彈簧組3由十六塊碟形彈簧疊合組成。
參見圖1~4,所述的上下端板之間還設(shè)有反壓裝置,該反壓裝置包括四根預(yù)壓鋼絲繩5、四個作為鋼絲繩變向元件的吊環(huán)螺釘6和一塊浮動反壓鋼板7。
參見圖1、圖3和圖4,浮動反壓鋼板7套設(shè)在碟形彈簧組3與下端板2之間的導(dǎo)向桿4上。
參見圖1和圖2,四個作為鋼絲繩變向元件的吊環(huán)螺釘6繞導(dǎo)向桿4的軸線對稱固定上端板1上。
參見圖1~4,所述浮動反壓鋼板7上繞導(dǎo)向桿4的軸線對稱設(shè)有四個吊環(huán)螺釘6,所述下端板2上在與浮動反壓鋼板7上所設(shè)四個吊環(huán)螺釘6的相對位置旁相應(yīng)設(shè)有另四個吊環(huán)螺釘6;四根預(yù)壓鋼絲繩5以折線狀態(tài)分布在碟形彈簧組3的四周,且每一根預(yù)壓鋼絲繩5的一頭系接固定在浮動反壓鋼板7上所設(shè)吊環(huán)螺釘6上,另一頭穿繞過相對的一個作為鋼絲繩變向元件的吊環(huán)螺釘6后折回,然后該預(yù)壓鋼絲繩5從下端板2上所設(shè)吊環(huán)螺釘6的相對位置穿過浮動反壓鋼板7,系接固定與浮動反壓鋼板7相鄰的下端板2上所設(shè)吊環(huán)螺釘6上;所述的浮動反壓鋼板7上,在每一根預(yù)壓鋼絲繩5穿過位置均設(shè)有穿過預(yù)壓鋼絲繩5的通孔8,該通孔8的孔徑大于所述預(yù)壓鋼絲繩5的直徑。
參見圖1~4,為了實(shí)現(xiàn)可預(yù)設(shè)初始剛度的目的,上述四根預(yù)壓鋼絲繩5的安裝及張緊方法如下所述:(1)先根據(jù)阻尼器預(yù)設(shè)的初始剛度和碟形彈簧組3的彈性系數(shù)確定碟形彈簧組3壓縮量,進(jìn)而計算出每一根預(yù)壓鋼絲繩5滿足阻尼器初始剛度所要求的長度;(2)按圖1將浮動反壓鋼板7、碟形彈簧組3、上端板1依次套裝在導(dǎo)向桿4上,使用裝配工具夾持住,使碟形彈簧組3壓縮到計算確定的長度;然后,(3)將預(yù)壓鋼絲繩5的一頭系接接在浮動反壓鋼板7上所設(shè)吊環(huán)螺釘6上,另一頭穿繞過上端板1上所設(shè)吊環(huán)螺釘6后折回,反復(fù)調(diào)節(jié)使每一根預(yù)壓鋼絲繩5的實(shí)際長度與計算長度相等后,再穿過浮動反壓鋼板7上所設(shè)的通孔8固定在下端板2上所設(shè)吊環(huán)螺釘6上,并用常見的鋼絲繩夾(圖中沒顯示)固定死,便將碟形彈簧組3始終被夾持在上端板1與浮動反壓鋼板7之間。
參見圖1,上端板1的上表面在導(dǎo)向桿4的外側(cè)對稱設(shè)有兩平行的凸耳9,兩凸耳9的頭部設(shè)有鉸接孔10;下端板2的下表面沿導(dǎo)向桿4的軸線設(shè)有另一凸耳9,該凸耳9的頭部也設(shè)有鉸接孔10。
參見圖1,為了防止灰塵與其它雜物落到碟形彈簧組3上而影響阻尼器的正常工作,上端板1與下端板2四周套設(shè)有軟性的防護(hù)套11,該防護(hù)套11的上頭粘在上端板1的上表面,下頭粘在下端板2的下表面。所述防護(hù)套11的長度大于上端板1上表面與下頭粘在下端板2下表面之間的距離,以免影響阻尼器的工作。
參見圖1~4,本例所述用于建筑結(jié)構(gòu)抗震加固的阻尼器的工作原理如下:當(dāng)大于設(shè)計靜載荷的動載荷沿導(dǎo)向桿4的軸線相對作用在阻尼器的上下凸耳上時,碟形彈簧組3被壓縮,上下凸耳上的鉸接孔10相對移動;當(dāng)大于設(shè)計靜載荷的動載荷沿導(dǎo)向桿4的軸線相背作用在阻尼器的上下凸耳上時,四根預(yù)壓鋼絲繩5分別通過作為鋼絲繩變向元件的吊環(huán)螺釘6反向吊起浮動反壓鋼板7壓縮碟形彈簧組3,上下凸耳上的鉸接孔10反向移動。由此可見,軸向動載荷無論相對還是相背作用在碟形彈簧阻尼器上,都能壓縮碟形彈簧組3,使其發(fā)生彈性變形而耗能。
例2
本例也為一種用于建筑結(jié)構(gòu)抗震加固的阻尼器,該阻尼器與例1所述阻尼振動器的主要區(qū)別在于所述的反壓裝置不同。以下對本例的反壓裝置進(jìn)行描述。
參見圖5~10,本例的反壓裝置設(shè)在上端板1與下端板2之間,該反壓裝置包括四根預(yù)壓鋼絲繩5、四個作為鋼絲繩變向元件的U形構(gòu)件12和一塊浮動反壓鋼板7。
參見圖5、圖6和圖9,浮動反壓鋼板7套設(shè)在碟形彈簧組3與上端板1之間的導(dǎo)向桿4上。
參見圖5、圖7和圖8,四個作為鋼絲繩變向元件的U形構(gòu)件12繞導(dǎo)向桿4的軸線對稱焊接固定下端板2上。每一U形構(gòu)件12由圓鋼彎曲構(gòu)成,下端板2上在設(shè)置U形構(gòu)件12的相應(yīng)位置設(shè)有與U形構(gòu)件15兩條側(cè)邊相匹配的工藝孔,U形構(gòu)件12插在該工藝孔內(nèi),二者焊接固定在一起。
參見圖5~10,所述浮動反壓鋼板7上繞導(dǎo)向桿4的軸線對稱設(shè)有四個吊環(huán)螺釘6(顯然也可采用U形構(gòu)件12),所述上端板1上在與浮動反壓鋼板7上所設(shè)四個吊環(huán)螺釘6的相對位置旁相應(yīng)設(shè)有四個鋼絲繩自鎖錨具13;四根預(yù)壓鋼絲繩5以折線狀態(tài)分布在碟形彈簧組3的四周,且每一根預(yù)壓鋼絲繩5的一頭由所述吊環(huán)螺釘6固定在浮動反壓鋼板7上,另一頭穿繞過相對的一個作為鋼絲繩變向元件的U形構(gòu)件12后折回,然后該預(yù)壓鋼絲繩5從上端板1上所設(shè)吊環(huán)螺釘6的相對位置穿過浮動反壓鋼板7,由所述鋼絲繩自鎖錨具13固定在與浮動反壓鋼板7相鄰的上端板1上;所述的浮動反壓鋼板7上,在每一根預(yù)壓鋼絲繩5穿過位置均設(shè)有穿過預(yù)壓鋼絲繩5的通孔8,該通孔8的孔徑大于所述預(yù)壓鋼絲繩5的直徑。
參見圖9和圖10,上述鋼絲繩自鎖錨具13由安裝孔13-1、夾爪13-2和防松螺栓13-3構(gòu)成,其中,所述的安裝孔13-1設(shè)在上端板1上;所述的安裝孔13-1由一段錐孔和一段螺紋孔組成,其中所述錐孔位于靠近浮動反壓鋼板7的一側(cè),且尖頭指向浮動反壓鋼板7,螺紋孔位于遠(yuǎn)離浮動反壓鋼板7的一側(cè);所述的夾爪13-2為與所述錐孔相匹配圓錐形,并由3瓣組成,其體內(nèi)沿軸線設(shè)有夾持預(yù)壓鋼絲繩5的裝夾孔;所述的防松螺栓13-3與所述螺紋孔相匹配,且體內(nèi)沿軸線設(shè)有直徑大于預(yù)壓鋼絲繩5直徑的圓孔(圖9中虛線所示);所述的夾爪13-2安裝在所述錐孔內(nèi),防松螺栓13-3安裝在所述螺紋孔內(nèi)。
參見圖5~10,為了實(shí)現(xiàn)可預(yù)設(shè)初始剛度的目的,上述四根預(yù)壓鋼絲繩5的安裝及張緊方法如下所述:(1)先根據(jù)阻尼器預(yù)設(shè)的初始剛度和預(yù)壓鋼絲繩5的特性參數(shù),計算出預(yù)壓鋼絲繩5滿足阻尼器初始剛度的張力;(2)按圖1將浮動反壓鋼板7、碟形彈簧組3、上端板1依次套裝在導(dǎo)向桿4上,接著,將預(yù)壓鋼絲繩5的一頭系接接在浮動反壓鋼板7上所設(shè)吊環(huán)螺釘6上,另一頭穿繞過下端板2上所設(shè)U形構(gòu)件12后折回,再依次穿過浮動反壓鋼板7上所設(shè)的通孔8、夾爪16-2體內(nèi)的裝夾孔和防松螺栓13-3上的圓孔;然后,(3)把露出的預(yù)壓鋼絲繩5的繩頭系接在牽引張拉機(jī)上,并在牽引張拉的同時采用張力檢測儀監(jiān)視預(yù)壓鋼絲繩5的張力;當(dāng)所述預(yù)壓鋼絲繩5張緊至預(yù)設(shè)初始剛度所需張力時,擰動防松螺栓13-3即可推動所述夾爪13-2將預(yù)壓鋼絲繩5夾緊并鎖死,從而將便將碟形彈簧組3始終被夾持在下端板2與浮動反壓鋼板7之間。
本例上述以外的其它實(shí)施方法與例1相同。
本例所述用于建筑結(jié)構(gòu)抗震加固阻尼器的工作原理與例1相同,公眾可參照例1自行分析。
例3
參見圖11~15,本例所述的阻尼器為一種用于建筑物抗震的豎向隔震裝置(也稱豎向隔震支座),它包括圓盤狀的上端板1和下端板2,上下端板之間設(shè)有碟形彈簧組3,其中上端板1上設(shè)有導(dǎo)向桿4,該導(dǎo)向桿4向上沿碟形彈簧組3的中心孔穿出下端板2;所述的碟形彈簧組3由十六塊碟形彈簧疊合組成。
參見圖11,所述上端板1和下端板2四周的邊緣分別設(shè)有陸個安裝孔14,其中下端板2為中部向上隆起形成倒置的臉盆狀,中心設(shè)有與導(dǎo)向桿4相匹配的孔。
參見圖11~15,所述的上下端板之間設(shè)有反壓裝置,該反壓裝置包括陸根預(yù)壓鋼絲繩5、陸只作為鋼絲繩變向元件的定滑輪15和一塊浮動反壓鋼板7。
參見圖11、圖13和圖14,浮動反壓鋼板7套設(shè)在碟形彈簧組3與下端板2之間的導(dǎo)向桿4上。
參見圖11、圖12和圖15,陸只作為鋼絲繩變向元件的定滑輪15繞導(dǎo)向桿4的軸線對稱固定上端板1上。
參見圖11~15,所述浮動反壓鋼板7上繞導(dǎo)向桿4的軸線對稱設(shè)有陸個吊環(huán)螺釘6,所述下端板2上在與浮動反壓鋼板7上所設(shè)陸個吊環(huán)螺釘6的相對位置設(shè)有陸個鋼絲繩自鎖錨具13;陸根預(yù)壓鋼絲繩5以折線狀態(tài)分布在碟形彈簧組3的四周,且每一根預(yù)壓鋼絲繩5的一頭由所述吊環(huán)螺釘6固定在浮動反壓鋼板7上,另一頭穿繞過相對的一只作為鋼絲繩變向元件的定滑輪15后折回,然后該預(yù)壓鋼絲繩5從下端板2上所設(shè)吊環(huán)螺釘6的相對位置穿過浮動反壓鋼板7,由所述鋼絲繩自鎖錨具13固定在與浮動反壓鋼板7相鄰的下端板2上;所述的浮動反壓鋼板7上,在每一根預(yù)壓鋼絲繩5穿過位置均設(shè)有穿過預(yù)壓鋼絲繩5的通孔8,該通孔8的孔徑大于所述預(yù)壓鋼絲繩5的直徑。
參見圖14,上述鋼絲繩自鎖錨具13與例2完全相同。
參見圖11~15,本例中陸根預(yù)壓鋼絲繩5的安裝及張緊方法也與例2相同。
本例上述以外的其它實(shí)施方法與例1相同。
在理想的條件下,地震的豎向波通過隔震裝置向建筑傳遞時,建筑物應(yīng)該不會發(fā)生位移?;诖耍纠鼋ㄖ锟拐鸬母粽鹧b置的工作原理如下:參見圖11,當(dāng)?shù)卣鸬呢Q向波所產(chǎn)生的動載荷克服了阻尼器的初始剛度時,如果該動載荷沿導(dǎo)向桿4的軸線上推下端板2,上端板1的反作用力便向下壓縮碟形彈簧組3,下端板2隨地面上移而建筑物不動;如果該動載荷沿導(dǎo)向桿4的軸線下拉下端板2,預(yù)壓鋼絲繩5則通過作為鋼絲繩變向元件的定滑輪15反向吊起浮動反壓鋼板7,向上壓縮碟形彈簧組3,下端板2隨地面下移,但仍然建筑物不動。由此可見,當(dāng)?shù)卣鹂v波使地面發(fā)生上下振動時均可壓縮碟形彈簧組3產(chǎn)生彈性變形而耗能。