本發(fā)明專利涉及建筑抗震領(lǐng)域，特別涉及一種空間折疊式粘滯阻尼器以及框架結(jié)構(gòu)中的耗能機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

粘滯阻尼器與速率、位移有直接關(guān)系。許多學(xué)者對提高阻尼器的速率或位移大小進(jìn)行了研究，可以分為以下三類：第一，杠桿原理，如cn203742014u、cn106284726a、cn105735508a，利用杠桿原理將結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的位移進(jìn)行放大；第二，剪刀式結(jié)構(gòu)，如cn105178468a、cn106088386a、cn202731008u，實(shí)質(zhì)上是利用了四邊形形變時(shí)，一個(gè)對角線的變形引起的另外一個(gè)對角線的變形；第三，利用齒輪組來改變速度、位移，如cn105735508a。

上述的剪刀式結(jié)構(gòu)，阻尼器的速率、位移放大隨著結(jié)構(gòu)物的位移大小始終在不斷變化，設(shè)計(jì)時(shí)對于阻尼器的作用不方便考慮。而采用杠桿原理，雖然速率與位移放大倍數(shù)能夠提前確定，但是其只能適用于變形方向預(yù)知的條件下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供空間折疊式粘滯阻尼器，以使得在結(jié)構(gòu)物任意變形條件下均能保證一定的位移、速率放大倍數(shù)。

本發(fā)明的另一目的是提供一種框架結(jié)構(gòu)中的耗能機(jī)構(gòu)，以便提高框架結(jié)構(gòu)的抗震性能。

一種空間折疊式粘滯阻尼器，包括：油缸式粘滯阻尼器，所述油缸式粘滯阻尼器包括：活塞拉桿(1-1)、活塞(1-2)、油缸(1-3)、油缸連接桿(1-4)，在油缸(1-3)填充粘滯阻尼液；

還包括有：第一板(5-1)、第二板(5-2)；活塞拉桿(1-1)和油缸連接桿(1-4)設(shè)置在油缸(1-3)的兩側(cè)，活塞拉桿(1-1)的端部固定連接在第一板(5-1)，油缸連接桿(1-4)的端部固定連接在第二板(5-2)；

第一板(5-1)和第二板(5-2)之間安裝至少2個(gè)平行設(shè)置的折疊單元(2-1)，每個(gè)折疊單元(2-1)包括：第一折疊桿(2-1-1)、第二折疊桿(2-1-2)，第一折疊桿(2-1-1)的一個(gè)端部與第一板(5-1)鉸接連接，第一折疊桿(2-1-1)的另外一個(gè)端部與第二折疊桿(2-1-2)的一個(gè)端部鉸接，第二折疊桿(2-1-2)的另外一個(gè)端部與第二板(5-2)鉸接；

在其中的2個(gè)折疊單元(2-1)的第一折疊桿(2-1-1)之間固定安裝有第一折疊桿間連接桿(3-1)，在其中的2個(gè)折疊單元(2-1)的第二折疊桿(2-1-2)之間固定安裝有第二折疊桿間連接桿(3-2)；

還包括：第一結(jié)構(gòu)連接單元(4-1)，第二結(jié)構(gòu)連接單元(4-2)；第一結(jié)構(gòu)連接單元(4-1)與第一折疊桿間連接桿(3-1)鉸接，第二結(jié)構(gòu)連接單元(4-2)與第二折疊桿間連接桿(3-2)鉸接；

活塞拉桿的軸線與第一折疊桿間連接桿(3-1)和第二折疊桿間連接桿(3-2)形成的平面保持平行關(guān)系，活塞拉桿的軸線與第一折疊桿間連接桿(3-1)、第二折疊桿間連接桿(3-2)的軸線保持垂直關(guān)系。

進(jìn)一步，在第一板(5-1)、第二板(5-2)上均固定有耳板，所述第一折疊桿(2-1-1)與第二折疊桿(2-1-2)通過耳板(2-1-3，2-1-4)與第一板(5-1)、第二板(5-2)鉸接連接。

進(jìn)一步，所述折疊單元(2-1)的數(shù)量為偶數(shù)，且以活塞拉桿(1-1)為中心對稱設(shè)置，每個(gè)折疊單元(2-1)與第一板、第二板鉸接位置的連線，與活塞拉桿的軸線，保持平行關(guān)系。

進(jìn)一步，第一結(jié)構(gòu)連接單元(4-1)的數(shù)量為2個(gè)以上，且采用桿狀，平行設(shè)置；第二結(jié)構(gòu)連接單元(4-1)的數(shù)量為2個(gè)以上，且采用桿狀，平行設(shè)置。

進(jìn)一步，多個(gè)第一結(jié)構(gòu)連接單元(4-1)、多個(gè)第二結(jié)構(gòu)連接單元(4-1)在第一折疊桿間連接桿(3-1)、第二折疊桿間連接桿(3-2)的鉸接位置以折疊單元的中心對稱設(shè)置，即多個(gè)第一結(jié)構(gòu)連接單元(4-1)、多個(gè)第二結(jié)構(gòu)連接單元(4-1)以活塞拉桿(1-1)的軸線為中心對稱設(shè)置。

進(jìn)一步，所述第一折疊桿間連接桿(3-1)、第二折疊桿間連接桿(3-2)的形狀為圓形，以利于鉸接，在上述兩個(gè)折疊桿間連接桿與結(jié)構(gòu)連接單元的鉸接位置處設(shè)置限位裝置。

進(jìn)一步，在兩個(gè)平行的第一板、第二板之間布置有m×n個(gè)油缸式粘滯阻尼器，呈矩形排列，m、n分別表示油缸式粘滯阻尼器的行數(shù)與列數(shù)，多個(gè)油缸式粘滯阻尼器的中心和多個(gè)折疊單元的中心相同。

一種框架結(jié)構(gòu)中的耗能機(jī)構(gòu)，在上、下梁之間安裝上述的空間折疊式粘滯阻尼器，油缸式粘滯阻尼器與上梁保持平行關(guān)系。

采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)。

第一，空間折疊式粘滯阻尼器的粘滯阻尼器的速率放大倍數(shù)固定，便于工程設(shè)計(jì)。

第二，空間折疊式粘滯阻尼器通過設(shè)置折疊桿間連接桿，使得結(jié)構(gòu)連接單元能夠設(shè)置在折疊桿間連接桿上，從而使得折疊單元的折疊桿、結(jié)構(gòu)連接單元處于不同的平面。

第三，折疊單元和油缸式粘滯阻尼器的中心相同，保證第一板、第二板保持穩(wěn)定，不承受偏心受力。

第四，相比較于平面式的折疊式阻尼器設(shè)計(jì)，由于折疊單元的數(shù)量較多，空間折疊式粘滯阻尼器更穩(wěn)定。

第五，相比較于平面式的折疊式阻尼器設(shè)計(jì)，空間折疊式粘滯阻尼器的第一板、第二板上能夠承載多個(gè)阻尼器，相當(dāng)于將多個(gè)平面式的折疊式阻尼器有機(jī)整合在一起，效果更佳。

第六，應(yīng)用于框架結(jié)構(gòu)時(shí)，相比較于平面式的折疊式阻尼器設(shè)計(jì)，空間折疊式粘滯阻尼器的折疊單元的桿長更小，更便于設(shè)置。

附圖說明：

圖1：實(shí)施例一的空間折疊式粘滯阻尼器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。

圖2：實(shí)施例一的空間折疊式粘滯阻尼器結(jié)構(gòu)側(cè)面圖。

圖3：實(shí)施例二的空間折疊式粘滯阻尼器的折疊單元和油缸式粘滯阻尼器排列結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4：實(shí)施例二的空間折疊式粘滯阻尼器的折疊單元和油缸式粘滯阻尼器排列結(jié)構(gòu)側(cè)面示意圖。

圖5：實(shí)施例三的空間折疊式粘滯阻尼器的折疊單元和油缸式粘滯阻尼器排列結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6：實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7：對比例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：1-1活塞拉桿，1-2活塞，1-3油缸，1-4油缸連接桿，2-1折疊單元，2-1-1第一折疊桿，2-1-2第二折疊桿，2-1-3第一板固定的耳板，2-1-4第二板固定的耳板，3-1第一折疊桿間連接桿，3-2第二折疊桿間連接桿，4-1第一結(jié)構(gòu)連接單元，4-2第二結(jié)構(gòu)連接單元，5-1第一板，5-2第二板。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一：如圖1-2所示，空間折疊式粘滯阻尼器，包括：油缸式粘滯阻尼器，所述油缸式粘滯阻尼器包括：活塞拉桿(1-1)、活塞(1-2)、油缸(1-3)、油缸連接桿(1-4)，在油缸(1-3)填充粘滯阻尼液；

還包括有：第一板(5-1)、第二板(5-2)；活塞拉桿(1-1)和油缸連接桿(1-4)設(shè)置在油缸(1-3)的兩側(cè)，活塞拉桿(1-1)的端部固定連接在第一板(5-1)，油缸連接桿(1-4)的端部固定連接在第二板(5-2)；

第一板(5-1)和第二板(5-2)之間安裝至少2個(gè)平行設(shè)置的折疊單元(2-1)，每個(gè)折疊單元(2-1)包括：第一折疊桿(2-1-1)、第二折疊桿(2-1-2)，第一折疊桿(2-1-1)的一個(gè)端部與第一板(5-1)鉸接連接，第一折疊桿(2-1-1)的另外一個(gè)端部與第二折疊桿(2-1-2)的一個(gè)端部鉸接，第二折疊桿(2-1-2)的另外一個(gè)端部與第二板(5-2)鉸接；

優(yōu)選的，在第一板(5-1)、第二板(5-2)上均固定有耳板，所述第一折疊桿(2-1-1)與第二折疊桿(2-1-2)通過耳板(2-1-3，2-1-4)與第一板(5-1)、第二板(5-2)鉸接連接；

優(yōu)選的，所述折疊單元(2-1)的數(shù)量為偶數(shù)，且以活塞拉桿(1-1)為中心對稱設(shè)置，每個(gè)折疊單元(2-1)與第一板、第二板鉸接位置的連線，與活塞拉桿的軸線，保持平行關(guān)系；

在其中的2個(gè)折疊單元(2-1)的第一折疊桿(2-1-1)之間固定安裝有第一折疊桿間連接桿(3-1)，在其中的2個(gè)折疊單元(2-1)的第二折疊桿(2-1-2)之間固定安裝有第二折疊桿間連接桿(3-2)；

還包括：第一結(jié)構(gòu)連接單元(4-1)，第二結(jié)構(gòu)連接單元(4-2)；第一結(jié)構(gòu)連接單元(4-1)與第一折疊桿間連接桿(3-1)鉸接，第二結(jié)構(gòu)連接單元(4-2)與第二折疊桿間連接桿(3-2)鉸接；

優(yōu)選的，第一結(jié)構(gòu)連接單元(4-1)的數(shù)量為2個(gè)以上，且采用桿狀，平行設(shè)置；第二結(jié)構(gòu)連接單元(4-1)的數(shù)量為2個(gè)以上，且采用桿狀，平行設(shè)置；

優(yōu)選的，多個(gè)第一結(jié)構(gòu)連接單元(4-1)、多個(gè)第二結(jié)構(gòu)連接單元(4-1)在第一折疊桿間連接桿(3-1)、第二折疊桿間連接桿(3-2)的鉸接位置以折疊單元的中心對稱設(shè)置，即多個(gè)第一結(jié)構(gòu)連接單元(4-1)、多個(gè)第二結(jié)構(gòu)連接單元(4-1)以活塞拉桿(1-1)的軸線為中心對稱設(shè)置；

優(yōu)選的，所述第一折疊桿間連接桿(3-1)、第二折疊桿間連接桿(3-2)的形狀為圓形，以利于鉸接，在上述兩個(gè)折疊桿間連接桿與結(jié)構(gòu)連接單元的鉸接位置處設(shè)置限位裝置，使得結(jié)構(gòu)連接單元在折疊桿間不發(fā)生晃動(dòng)；

活塞拉桿的軸線與第一折疊桿間連接桿(3-1)和第二折疊桿間連接桿(3-2)形成的平面保持平行關(guān)系，活塞拉桿的軸線與第一折疊桿間連接桿(3-1)、第二折疊桿間連接桿(3-2)的軸線保持垂直關(guān)系；這一設(shè)計(jì)的目的在于：不論結(jié)構(gòu)物之間的位移為多少，粘滯阻尼器的位移、速度放大倍數(shù)均保持不變，在工程應(yīng)用時(shí)便于計(jì)算。

如圖1-2所示，實(shí)施例1中的粘滯阻尼器的數(shù)量為1個(gè)。

實(shí)施例2：如圖3-4所示，在兩個(gè)平行的第一板、第二板之間布置有2×2個(gè)油缸式粘滯阻尼器，呈矩形排列，在第一板、第二板鉸接連接有3個(gè)折疊單元，3個(gè)折疊單元呈1行設(shè)置且間距相同，4個(gè)油缸式阻尼器的中心、和3個(gè)折疊單元的中心相同；

本發(fā)明的空間折疊式粘滯阻尼器，其優(yōu)點(diǎn)在于：其能夠設(shè)置多個(gè)油缸式粘滯阻尼器，實(shí)際上相當(dāng)于將若干個(gè)平面折疊式阻尼器集成在一體，相比較于單個(gè)的平面折疊式阻尼器，增強(qiáng)了阻尼器的穩(wěn)定性、整體性，同時(shí)，與若干個(gè)平面折疊式阻尼器相比(每個(gè)阻尼器均需要與結(jié)構(gòu)單獨(dú)連接在一起)，空間折疊式粘滯阻尼器，減少了許多構(gòu)件、節(jié)約了空間。

實(shí)施例3：如圖5所示，在第一板、第二板之間鉸接5個(gè)折疊單元和2個(gè)油缸式粘滯阻尼器，折疊單元和油缸式粘滯阻尼器的排列為：2個(gè)折疊單元+1個(gè)油缸式粘滯阻尼器+1個(gè)折疊單元+1個(gè)油缸式粘滯阻尼器+2個(gè)折疊單元，在兩側(cè)的2個(gè)折疊單元之間設(shè)置第一折疊桿間連接桿、第二折疊桿間連接桿，空間折疊式粘滯阻尼器的優(yōu)點(diǎn)在于，折疊單元以及結(jié)構(gòu)連接單元可以根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行配置。

實(shí)施例4：如圖6所示，在框架結(jié)構(gòu)之間安裝有空間折疊式粘滯阻尼器，其油缸式粘滯阻尼器與上梁保持平行關(guān)系；圖7為對比例一，其采用平面折疊式阻尼器；對比圖6-7可知：對于平面折疊式阻尼器而言，由于第一結(jié)構(gòu)連接單元、第二結(jié)構(gòu)連接單元與折疊單元需要保持共面，因而其“油缸-折疊單元的桿的夾角”必然有1個(gè)是鈍角，其導(dǎo)致折疊單元的桿較長；而空間折疊式粘滯阻尼器，則不存在上述問題，其所帶來的突出效果在于減小折疊式阻尼器的大小。

以上已詳細(xì)描述了本方面的較佳實(shí)施例，但應(yīng)理解到，在閱讀了本發(fā)明的上述講授內(nèi)容后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改。這些等價(jià)形式同樣落入本申請所附權(quán)利要求書的保護(hù)范圍中。