本實(shí)用新型涉及建筑減振控制技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種組合盤(pán)式消能減振器。
背景技術(shù):
建筑物在服役過(guò)程中不可避免地會(huì)遭受到風(fēng)、地震等外部動(dòng)力荷載的作用。當(dāng)作用于建筑物的外部動(dòng)力荷載達(dá)到一定的強(qiáng)度時(shí),建筑物將產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng),不僅嚴(yán)重影響建筑物的正常使用功能,而且可能威脅建筑物的安全,造成建筑物破壞、倒塌的災(zāi)難性后果。
建筑消能減振控制技術(shù)是通過(guò)在建筑物設(shè)置消能減振器,吸收和耗散外部動(dòng)力荷載作用下建筑物的振動(dòng)能量,達(dá)到減小建筑物動(dòng)力響應(yīng)的效果。
實(shí)際上,消能減振器的工作,需要一定的觸發(fā)位移。目前,一些建筑工程要求消能減振器在較小的觸發(fā)位移下就能開(kāi)始工作并發(fā)揮良好的消能效果,以滿足對(duì)建筑的振動(dòng)控制要求并取得良好的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。但由于自身缺乏位移放大功能,屈曲約束支撐阻尼器、黏彈阻尼器等目前建筑工程上常用的消能減振器,在較小的觸發(fā)位移下往往不能充分發(fā)揮自身的耗能性能,難以達(dá)到理想的減振效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種組合盤(pán)式消能減振器,以解決上述問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的,采用的技術(shù)方案為:一種組合盤(pán)式消能減振器,包括依次相對(duì)的多組盤(pán)單元,每組盤(pán)單元包括至少一個(gè)固定盤(pán)、至少一個(gè)活動(dòng)盤(pán)、阻尼件和帶動(dòng)活動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)部件;活動(dòng)盤(pán)與固定盤(pán)相對(duì)設(shè)置,且二者中部之間設(shè)有轉(zhuǎn)軸;固定盤(pán)為固定設(shè)置,所述阻尼件連接在固定盤(pán)與活動(dòng)盤(pán)之間;傳動(dòng)部件設(shè)置在活動(dòng)盤(pán)上。
進(jìn)一步地,所述盤(pán)單元包括一個(gè)固定盤(pán)和一個(gè)活動(dòng)盤(pán),或一個(gè)固定盤(pán)和兩個(gè)活動(dòng)盤(pán),或兩個(gè)固定盤(pán)和一個(gè)活動(dòng)盤(pán)。
進(jìn)一步地,所述阻尼件為多個(gè),沿活動(dòng)盤(pán)徑向排布。
進(jìn)一步地,徑向的多排阻尼件形成周向多圈環(huán)繞式布置。
進(jìn)一步地,所述阻尼件為鋼、鉛、或復(fù)合鉛的鋼管。
進(jìn)一步地,所述阻尼件為高阻尼橡膠或是由橡膠層與鋼板層相互疊加而成。
進(jìn)一步地,所述轉(zhuǎn)軸與固定盤(pán)固定連接,活動(dòng)盤(pán)套在轉(zhuǎn)軸上;或轉(zhuǎn)軸與活動(dòng)盤(pán)固定連接,固定盤(pán)套在轉(zhuǎn)軸上。
進(jìn)一步地,所述固定盤(pán)和活動(dòng)盤(pán)為圓形或多邊形。
進(jìn)一步地,所述固定盤(pán)和活動(dòng)盤(pán)豎向設(shè)置或水平設(shè)置。
進(jìn)一步地,所述動(dòng)部件包括設(shè)置在活動(dòng)盤(pán)偏心處的連接頭;或傳動(dòng)部件為設(shè)于活動(dòng)盤(pán)上的傳動(dòng)齒圈。
本實(shí)用新型的有益效果:
1、本減振器自身具有位移放大(調(diào)節(jié))功能,可使減振器在較小的位移下就開(kāi)始工作并發(fā)揮消能作用,同時(shí)保證阻尼元件的消能性能能夠充分發(fā)揮,取得良好的減振效果和經(jīng)濟(jì)效果;
2、可通過(guò)設(shè)置多個(gè)的阻尼元件,徑向的排布多排可達(dá)到多級(jí)耗能的效果,即:小地震下,邊緣區(qū)的阻尼件發(fā)揮消能效果;大地震下,邊緣區(qū)的阻尼件和布置在里面區(qū)域的阻尼件一起發(fā)揮消能效果,減振器發(fā)揮更強(qiáng)的耗能效果,耗散更多的能量;
3、安裝方式靈活,通過(guò)傳動(dòng)部件連接于建筑上部,建筑上部產(chǎn)生偏移時(shí),即通過(guò)各活動(dòng)盤(pán)上的傳動(dòng)部件驅(qū)使活動(dòng)盤(pán)繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),使活動(dòng)盤(pán)與固定盤(pán)之間的阻尼件受到剪切力及扭矩,吸收能量,消減了建筑上部的位移,起到良好的消能減振作用,提高了消能能力,達(dá)到更強(qiáng)的消能作用。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型提供的組合盤(pán)式消能減振器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中A-A處的剖視圖;
圖3是傳動(dòng)部件為連接頭結(jié)構(gòu)的減振器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是圖3的側(cè)視圖;
圖5是排布多圈金屬元件的減振器結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本實(shí)用新型提供的組合盤(pán)式消能減振器的應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1至圖6示出了本實(shí)用新型提供的組合盤(pán)式消能減振器,包括依次相對(duì)的多組盤(pán)單元,每組盤(pán)單元包括至少一個(gè)固定盤(pán)1、至少一個(gè)活動(dòng)盤(pán)2、阻尼件4和帶動(dòng)活動(dòng)盤(pán)2轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)部件5;活動(dòng)盤(pán)2與固定盤(pán)1相對(duì)設(shè)置,且二者中部之間設(shè)有轉(zhuǎn)軸3;固定盤(pán)1為固定設(shè)置,阻尼件4連接在固定盤(pán)1與活動(dòng)盤(pán)2之間;傳動(dòng)部件5設(shè)置在活動(dòng)盤(pán)2上。
盤(pán)單元包括一個(gè)固定盤(pán)和一個(gè)活動(dòng)盤(pán),則多組盤(pán)單元形成了固定盤(pán)與活動(dòng)盤(pán)的間隔交替式;或盤(pán)單元包括一個(gè)固定盤(pán)和兩個(gè)活動(dòng)盤(pán),或兩個(gè)固定盤(pán)和一個(gè)活動(dòng)盤(pán)。相鄰兩組的盤(pán)單元之間可串接,相鄰兩組盤(pán)單元的固定盤(pán)可與活動(dòng)盤(pán)相對(duì),并也可連接有阻尼件,見(jiàn)圖1。
阻尼件4連接于活動(dòng)盤(pán)2與固定盤(pán)1的盤(pán)面邊緣區(qū)域,邊緣處的離心力較大,充分起到消能作用,阻尼件4可為低屈服點(diǎn)的金屬元件,如低屈服點(diǎn)的鋼、鉛、或復(fù)合鉛的鋼管等,設(shè)置為多個(gè)、周向環(huán)繞排布在活動(dòng)盤(pán)2與固定盤(pán)1之間,周向均勻的間隔設(shè)置,見(jiàn)圖4。多個(gè)阻尼件4為沿活動(dòng)盤(pán)2徑向排布,形成自中心到邊緣區(qū)域的多級(jí)耗能形式;徑向的多排阻尼件4形成周向多圈環(huán)繞式布置,即形成環(huán)繞設(shè)置的多圈金屬元件,見(jiàn)圖5。阻尼件4還可以是高阻尼橡膠或是由橡膠層與鋼板層相互疊加而成,為周向連續(xù)或是間斷設(shè)置,環(huán)狀的環(huán)繞設(shè)于活動(dòng)盤(pán)2與固定盤(pán)1之間承受剪切力,見(jiàn)圖2。
傳動(dòng)部件5包括設(shè)置在活動(dòng)盤(pán)2偏心處的連接頭,見(jiàn)圖3,連接頭再鉸接接桿6,接桿6另一端鉸接于建筑頂部;或傳動(dòng)部件5為設(shè)于活動(dòng)盤(pán)2上的傳動(dòng)齒圈,見(jiàn)圖1,傳動(dòng)齒圈設(shè)于活動(dòng)盤(pán)2的外圓,可通過(guò)與其嚙合的、連接于建筑頂部的齒條,使建筑頂部的位移經(jīng)齒條和傳動(dòng)齒圈傳遞至活動(dòng)盤(pán)2,使活動(dòng)盤(pán)2轉(zhuǎn)動(dòng),方便加工制作,結(jié)構(gòu)緊湊。
盤(pán)單元中轉(zhuǎn)軸3與固定盤(pán)1固定連接,通過(guò)焊接等方式形成固定的一體,活動(dòng)盤(pán)2套在轉(zhuǎn)軸3上,附圖中所示即為這種方式,采用的傳動(dòng)齒圈可焊接固定于活動(dòng)盤(pán)2上;或轉(zhuǎn)軸3與活動(dòng)盤(pán)2固定連接,固定盤(pán)1套在轉(zhuǎn)軸3上,轉(zhuǎn)軸3也可通過(guò)軸承座等結(jié)構(gòu)方式轉(zhuǎn)動(dòng)支承于基礎(chǔ)或底座,活動(dòng)盤(pán)2可通過(guò)焊接等方式固定在轉(zhuǎn)軸3上。
固定盤(pán)1和活動(dòng)盤(pán)2均豎向設(shè)置或水平設(shè)置,固定盤(pán)1和活動(dòng)盤(pán)2為圓形或方形等多邊形,或其他規(guī)則及不規(guī)則形狀。連接頭相對(duì)于活動(dòng)盤(pán)2的中心偏心設(shè)置,連接頭鉸接有接桿6,接桿6相對(duì)轉(zhuǎn)軸3垂直,通過(guò)接桿6和連接頭傳遞力驅(qū)使活動(dòng)盤(pán)2繞轉(zhuǎn)軸3產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),使阻尼件4剪切受力、消能減振。見(jiàn)圖6,減振器安裝于基礎(chǔ)或基礎(chǔ)上的底座,各接桿6的另一端與建筑框架7上的支架鉸接,建筑頂部相對(duì)于基礎(chǔ)產(chǎn)生位移,通過(guò)接桿6傳遞至活動(dòng)盤(pán)2,通過(guò)阻尼件4消耗部分能量,減小建筑頂部的位移,消能減振。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在本實(shí)用新型的精神和原則內(nèi)可以有各種更改和變化,這些等同的變型或替換等,均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。