專(zhuān)利名稱(chēng)：具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物理學(xué)領(lǐng)域中的振動(dòng)阻尼裝置，特別是涉及一種可簡(jiǎn)易組裝及拆換的具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置。
中國(guó)地處板塊連接地帶，故而經(jīng)常會(huì)發(fā)生地震，以日本神戶大地震為例，受災(zāi)的情形令人觸目驚心。而身處地震地帶的中國(guó)如何的防震，更是刻不容緩。
本創(chuàng)作者專(zhuān)門(mén)從事地震的研究防護(hù)已有多年，且在教學(xué)與研究上，經(jīng)驗(yàn)豐富，經(jīng)悉心地試驗(yàn)與研究，綜合機(jī)械樞接的合理構(gòu)設(shè)，終于開(kāi)發(fā)出一種具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置，借由簡(jiǎn)易的頂靠樞設(shè)的等效設(shè)計(jì)，配合預(yù)設(shè)較低強(qiáng)度的連接板面，自然形成一吸收能量的組構(gòu)設(shè)計(jì)，將地震的振動(dòng)能量予以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)與吸收，以便可簡(jiǎn)易地大幅度消除地震時(shí)所產(chǎn)生的的振動(dòng)能量，并能確保整體裝置換裝的簡(jiǎn)易性，以克服現(xiàn)行防震構(gòu)造使用上的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置，借由連接板自然形成V形狀或X形狀的造型，使其一端或中段設(shè)成較小的斷面連結(jié)，當(dāng)?shù)卣饋?lái)襲時(shí)，因連接板的斷面設(shè)計(jì)，使其應(yīng)力得以適當(dāng)?shù)胤植?，而不能集中，進(jìn)而吸收振動(dòng)的能量，以確保建筑物的安全。
本發(fā)明的次一目的在于提供一種具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置，借由簡(jiǎn)易頂靠組裝，如果連接板因受強(qiáng)震而損壞，可簡(jiǎn)易地抽換連接板，達(dá)到換裝簡(jiǎn)易的功效。
本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置，包括由頂板、底板及連接板共同組裝的阻尼本體；連接頂板及底板間的連接板，是設(shè)成一V形狀的漸縮斷面，連接板的斷面設(shè)計(jì)能夠有效地吸收振動(dòng)能量，達(dá)到使建筑結(jié)構(gòu)減振的功效。
本發(fā)明的目的還可以通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
所述的阻尼本體組裝時(shí)，可配合連桿以V形狀、倒V形狀在梁、柱構(gòu)架間組裝，該阻尼本體的組裝可配合連桿，以V形狀架裝于交叉架衍的中央，阻尼本體的頂板及底板可分別設(shè)有相對(duì)的V形狀連接板，中段以較小斷面的平行板連結(jié)，使連接板達(dá)到吸能的功效。所述的基板可預(yù)設(shè)供上基板與頂板間焊接用的貫穿孔，以強(qiáng)化吸能的功效。所述的連接板底緣可焊固一圓桿，并配合兩固定板夾持，在受震動(dòng)時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)。圓桿可預(yù)先于中央開(kāi)設(shè)一凹槽，使其直接插組于連接板底緣再焊固一體。所述的下基板可預(yù)留孔位，使連接板底端的圓桿可插組于其上，下基板底端焊接圓球。該圓球可預(yù)先于中央開(kāi)設(shè)一凹槽，使其直接插組于連接板底緣再焊固一體。所述的下基板可預(yù)留孔位，使連接板底端的圓球可插組于其上。連接頂板及底板間的連接板是設(shè)成一X形狀。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的外觀分解示意圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的組裝示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例三的組裝示意圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例三的組裝側(cè)視平面圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例四的組裝實(shí)施例參考圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例四的組裝平面?zhèn)纫晥D。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例五的組裝實(shí)施例參考圖。
圖8是本發(fā)明架裝形態(tài)的實(shí)施例參考圖。
圖9是本發(fā)明架裝形態(tài)的另一種實(shí)施例參考圖。
圖10是本發(fā)明裝置試驗(yàn)所得的遲滯曲線(Hysteretic Loop)示意圖，其表現(xiàn)了強(qiáng)大的吸能效果，可將地震能量吸收，以保障結(jié)構(gòu)物的安全。
圖11A、圖11B是在美國(guó)國(guó)家地震工程研究中心的五層樓房屋結(jié)構(gòu)的地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)中，在E1 Centro 1940地震的作用下，樓房不加裝任何裝置的結(jié)構(gòu)反應(yīng)示意圖。該兩圖顯示不加裝任何防震裝置的五層樓房在地震作用下幾乎不吸收地震能量。
圖11C、圖11D為加裝本發(fā)明的結(jié)構(gòu)反應(yīng)示意圖，與圖11A、圖11B比較，顯而易見(jiàn)，本發(fā)明幾乎吸走了所有的地震能量。
圖12A、圖12B是在美國(guó)國(guó)家地震工程研究中心的五層樓房屋結(jié)構(gòu)的地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)中，在叁倍E1 Centro 1940地震的作用下，樓房不加裝防震任何裝置的結(jié)構(gòu)反應(yīng)示意圖。該兩圖顯示，不加裝任何防震裝置的五層樓房幾乎不吸收地震能量。
圖12C、圖12D為加裝本發(fā)明的結(jié)構(gòu)反應(yīng)示意圖，與圖12A、圖12B比較，可知本發(fā)明在更強(qiáng)大的地震下(實(shí)際地震的叁倍)，更能顯現(xiàn)其非常強(qiáng)大的吸震功能。
圖13A、圖13B是表示美國(guó)國(guó)家地震工程研究中心的五層樓房屋結(jié)構(gòu)的地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)中，在兩倍Hachenoe地震的作用下，樓房不加裝任何防震裝置的結(jié)構(gòu)反應(yīng)示意圖。該兩圖顯示，不加裝任何防震裝置的五層樓房幾乎不吸收地震能量。
圖13C、圖13D為加裝本發(fā)明后的結(jié)構(gòu)反應(yīng)示意圖，與圖13A、圖13B比較，可知本發(fā)明的強(qiáng)大吸能效果，在兩倍實(shí)際地震作用下，其地震能量幾乎被本發(fā)明全部吸收。
本發(fā)明具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置，請(qǐng)配合圖1所示，整個(gè)強(qiáng)力阻尼裝置的設(shè)計(jì)，是一經(jīng)過(guò)適當(dāng)固裝成型的阻尼本體(10)，其內(nèi)部以一頂板(11)直接固裝數(shù)片平行間設(shè)的連接板(12)，連接板(12)呈V形狀，在連接板(12)的下板底緣上，配合一段圓桿(14)，而構(gòu)成一具有適當(dāng)尺寸的連接板(12)面，頂板(11)及連接板(12)可采用T形斷面(T-section)或工形斷面(I-section)的現(xiàn)成型鋼(或其他材料)經(jīng)簡(jiǎn)單的加工而成。在圓桿的底緣，再配合一下基板(26)，依下基板(26)的圓桿(14)兩側(cè)分別以一固定板(16)予以?shī)A固頂緊定位，使之形成一近乎樞設(shè)的定位功效。在頂板(11)的頂部，配合一寬面的上基板(17)，頂板(11)的周?chē)院附臃绞焦萄b在上基板(17)上。當(dāng)?shù)卣疬^(guò)后，若連接板(12)損壞，可在焊接處予以切除，重新安裝完好的連接板(12)，在基板(17)的接合部位設(shè)有數(shù)個(gè)貫穿孔(18)，配合焊接工序，加強(qiáng)兩板面的焊固定位。當(dāng)焊接后，上基板(17)的頂面自然保持一平面狀，并且因焊接部位是在頂板(11)的頂緣，自然不會(huì)影響到整組防震組的結(jié)構(gòu)特性，且可避免應(yīng)力集中的現(xiàn)象，如此便可形成一完整的阻尼裝置的本體(10)構(gòu)造。
當(dāng)組裝使用時(shí)，其可配合如圖8所示的架裝形態(tài)，即將本發(fā)明的整組阻尼裝置進(jìn)行架設(shè)，首先可將上述整組阻尼裝置的上基板(17)貼組于結(jié)構(gòu)梁(20)的底面，其可用螺栓固接，下基板(26)的底面則配合以連桿(22)予以連結(jié)至柱(27)的內(nèi)側(cè)或梁(20)的頂面，使之成為一倒V形的組裝，當(dāng)然可反向安裝，使之呈一正V形的組裝。一旦發(fā)生地震，借由阻尼本體(10)內(nèi)部所設(shè)的連接板(12)，產(chǎn)生大變形而吸收地震能量，使建筑物所承受的地震能量得以消散，從而確保建筑物結(jié)構(gòu)使用的安全性。而依實(shí)際架裝使用需要，以阻尼本體(10)的組裝位置，亦可將其設(shè)成如圖9所示的X形狀的懸空架構(gòu)設(shè)計(jì)，即將本體(10)上下各以連桿(22)連結(jié)，使之呈一交叉的X形狀，亦可達(dá)到如上所述的防震吸能的效果。
而以本體(10)的內(nèi)部設(shè)計(jì)，其主要是將頂板(11)及下基板(26)間的連接板(12)設(shè)成V形狀，在受到地震搖動(dòng)震撼時(shí)，連接板(12)即因大變形而吸收能量，使建筑物達(dá)到防震消能的功效。依連結(jié)板(12)實(shí)際組裝的需要，在其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，可做適當(dāng)?shù)淖儞Q設(shè)計(jì)，如底部圓桿(14)的連接上，亦可設(shè)成如圖2所示，直接裁設(shè)一段固定長(zhǎng)度的桿體，長(zhǎng)度較平行板(13)為短，而在圓桿(14)的桿面上預(yù)先開(kāi)設(shè)一道凹槽，其槽道與連接板(12)底緣等寬，使板體可直接插組于該圓桿(14)的凹槽內(nèi)，以簡(jiǎn)易的包覆一體，形成底端緣具有可做鉸接旋轉(zhuǎn)的功效。
另針對(duì)實(shí)際焊固使用的需要，亦可直接設(shè)成如圖3、4所示，僅在連接板(12)的V形板的底板緣予以焊固于底板(15)面上，該阻尼組的頂板(11)、連接板(12)、及底板(15)可由工形斷面(I-section)的現(xiàn)成型鋼(或其他材料)經(jīng)直接加工而得。針對(duì)實(shí)際連接使用的需要，另一連接方式如圖7所示，在連接板(12)的V形底端的底板緣下，配合焊固一圓桿或一圓球(24)，而直接將其置放在下基板(26)預(yù)留的穿孔(23)內(nèi)；另，基于本體(10)實(shí)際使用的需要，亦可將連接板設(shè)成X形狀，如圖5、6所示，其頂板(11)及底板(15)分別連接上基板(17)及下基板(26)，該阻尼組的頂板(11)、連接板(12)及底板(15)可由工形斷面(I-section)的現(xiàn)成型鋼(或其他材料)經(jīng)直接加工而得，不論上述的多樣結(jié)合設(shè)計(jì)采用哪一種，其主要均在于提供一可自然吸收地震能量的防震設(shè)計(jì)。尤其在阻尼組因地震受到損壞后能夠容易更換與拆裝，借由頂板(11)、連接板(12)、圓桿(14)或圓球(24)的更換，便可將本體(10)做簡(jiǎn)易的拆換組裝，重新獲得防震吸能的效果。確實(shí)是一極為簡(jiǎn)易實(shí)用的具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置。
綜上所述，本發(fā)明的制作與組裝均甚為簡(jiǎn)易，當(dāng)?shù)卣饋?lái)襲時(shí)，其能吸收振動(dòng)能量，降低建筑結(jié)構(gòu)所承受的振動(dòng)能量，達(dá)到減震的效果，以確保建筑物的安全。若本發(fā)明因受強(qiáng)震吸能而損壞，只需簡(jiǎn)易的拆裝，即可恢復(fù)原來(lái)應(yīng)有的功能。本發(fā)明阻尼裝置可達(dá)到便利組裝、檢修及換裝等多重實(shí)用功效。具有新穎性、及突出的創(chuàng)造性、實(shí)用性，符合發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的要件。
權(quán)利要求
1.一種具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置，其特征在于，包括由頂板、底板及連接板共同組裝的阻尼本體；連接頂板及底板間的連接板，是設(shè)成一V形狀的漸縮斷面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置，其特征在于，所述的阻尼本體組裝時(shí)，可配合連桿以V形狀、倒V形狀在梁、柱構(gòu)架間組裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置，其特征在于，所述的阻尼本體的組裝可配合連桿，以V形狀架裝于交叉架衍的中央。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置，其特征在于，所述的阻尼本體的頂板及底板可分別設(shè)有相對(duì)的V形狀連接板，中段以較小斷面的平行板連結(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置，其特征在于，所述的基板可預(yù)設(shè)供上基板與頂板間焊接用的貫穿孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置，其特征在于，所述的連接板底緣可焊固一圓桿，并配合兩固定板夾持。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置，其特征在于，所述的圓桿可預(yù)先于中央開(kāi)設(shè)一凹槽，使其直接插組于連接板底緣再焊固一體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置，其特征在于，所述的下基板可預(yù)留孔位，使連接板底端的圓桿可插組于其上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置，其特征在于，所述的下基板底端焊接圓球。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置，其特征在于，所述的圓球可預(yù)先于中央開(kāi)設(shè)一凹槽，使其直接插組于連接板底緣再焊固一體。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置，其特征在于，所述的下基板可預(yù)留孔位，使連接板底端的圓球可插組于其上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置，其特征在于，連接頂板及底板間的連接板是設(shè)成一X形狀。
全文摘要
一種具有可置換性與可回收性的強(qiáng)力阻尼裝置,包括上、下基板,配合中段呈V或X形狀連接板,使之形成阻尼裝置的本體,上、下基板以螺栓及連桿組裝于梁、柱及地板組成的框架間,將阻尼裝置與整個(gè)建筑物形成一體,并且形成阻尼裝置的連接板可產(chǎn)生大變形,在遇到地震時(shí),阻尼裝置可大幅吸收地震產(chǎn)生的振動(dòng)能量,從而保證建筑物的安全。
文檔編號(hào)E04B1/98GK1240247SQ9810270
公開(kāi)日2000年1月5日 申請(qǐng)日期1998年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月23日
發(fā)明者蔡崇興, 鍾立來(lái) 申請(qǐng)人:蔡崇興, 鍾立來(lái)