045]固定環(huán)形鋼板3，橫截面為圓環(huán)狀，中心為圓形孔洞，圓形孔洞的半徑要略大于正八邊形力矩傳動部件I的橫截面的外接圓的半徑，即與其之間具有一定的縫隙11，使正八邊形力矩傳動部件I能相對固定環(huán)形鋼板3自由旋轉(zhuǎn)；固定環(huán)形鋼板3可采用焊接(焊縫31)等方式固定在金屬外殼5上，與傳動環(huán)形鋼板2交錯布置，在二者之間留有一定的縫隙。
[0046]較佳的，可以采用高強鋼材或其它材料，使正八邊形力矩傳動部件I具有較好的抗剪和抗扭等力學(xué)性能。
[0047]阻尼材料4宜采用同時具有粘性和彈性的速度相關(guān)型高性能阻尼材料；
[0048]金屬外殼5，整體為金屬材質(zhì)的圓柱體，中心具有空洞，能使正八邊形力矩傳動部件1、傳動環(huán)形鋼板2、固定環(huán)形鋼板3和阻尼材料4置入其中；金屬外殼5兩端為圓形鋼板，其中，P指向的一端鋼板中心留有正八邊形孔洞，可使軸承7恰好置入；另一端鋼板在阻尼器內(nèi)側(cè)具有部分空洞，外側(cè)封閉；金屬外殼5的縱向長度可按阻尼材料4的布置數(shù)量適當(dāng)增加或減?。?br>[0049]固定支架6，布置在金屬外殼5的側(cè)向柱面上，可延縱向多組布置；固定支架6可采用螺栓等方式與地面或墻面等固定端連接，可采用焊接的方式與金屬外殼5連接；固定支架6的結(jié)構(gòu)形式可隨實際情況發(fā)生相應(yīng)地改變，只要能達(dá)到固定阻尼器的目的即可。
[0050]軸承7，能恰好置入金屬外殼5兩側(cè)鋼板的孔洞或空洞中；其內(nèi)壁橫截面為正八邊形，能恰好使正八邊形力矩傳動部件I穿過或置入，可以采用如深溝球類軸承等能承受較大軸向和橫向荷載的軸承。
[0051]本發(fā)明所述一種轉(zhuǎn)角阻尼器，以一種常見的鉸接連接組件為例，說明其安裝及使用方法，如圖7和圖8所示，為某鉸接連接組件示意圖，包括三支圓滑凸齒8、凸齒軸承81、凸齒正八邊形孔洞82、兩支圓滑凸齒9、凸齒正八邊形孔洞91、矩形連接板92、加勁條93和正八邊形銷軸10。
[0052]安裝如圖1所示的一種轉(zhuǎn)角阻尼器的方法流程，如圖9和圖10所示，其中圖9是圖7的M向視圖，圖10是圖9的N向視圖，包括以下步驟:
[0053]步驟S1:在鉸接連接的一側(cè)凸齒的孔洞中布置內(nèi)壁橫截面為正八邊形的軸承，另一側(cè)凸齒布置橫截面為正八邊形的孔洞。
[0054]在三支圓滑凸齒8上布置凸齒軸承81，在兩支圓滑凸齒9上布置凸齒正八邊形孔洞91。
[0055]步驟S2:將正八邊形銷軸同時穿過鉸接組件的兩側(cè)凸齒并在凸齒兩側(cè)留有長度相等的外伸段。
[0056]凸齒軸承81和正八邊形孔洞91的存在，使正八邊形銷軸10能夠隨著兩支圓滑凸齒9的轉(zhuǎn)動而與三支圓滑凸齒8發(fā)生相對轉(zhuǎn)動；正八邊形銷軸10的外伸段應(yīng)至少留出不小于阻尼器縱向長度的長度，使正八邊形銷軸10能完全插入并搭接在阻尼器內(nèi)部的兩端軸承7上。
[0057]步驟S3:將兩個轉(zhuǎn)角阻尼器分別置入銷軸的兩側(cè)外伸段。
[0058]將正八邊形力矩傳動部件I插入外伸的正八邊形銷軸10，使銷軸完全搭接到阻尼器兩端的軸承7上；如圖2和圖7所示，正八邊形力矩傳動部件I與凸齒正八邊形孔洞91在X和y方向上應(yīng)同時一致，以使銷軸10能順利置入阻尼器。
[0059]步驟S4:將阻尼器固定，使其與安裝有軸承的凸齒具有相等的自由度。
[0060]將固定支架6采用螺栓的方式連接到墻/地面上；也可將金屬外殼5與三支圓滑凸齒8焊接。
[0061]圖9和圖10給出了一種阻尼材料轉(zhuǎn)角阻尼器安裝在某鉸接點的結(jié)構(gòu)示意圖，可以看出，當(dāng)振動荷載傳遞至鉸接點時，會使兩支圓滑凸齒9與三支圓滑凸齒8發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，兩支圓滑凸齒9又帶動銷軸10，銷軸10又帶動正八邊形力矩傳動部件I發(fā)生轉(zhuǎn)動，進(jìn)而使傳動環(huán)形鋼板2與固定環(huán)形鋼板3發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，即使阻尼材料4發(fā)生剪切變形，從而達(dá)到耗散能量，控制兩支圓滑凸齒9與三支圓滑凸齒8發(fā)生相對轉(zhuǎn)動的目的。
[0062]本發(fā)明所述一種阻尼材料轉(zhuǎn)角阻尼器可在同一建筑的多個鉸接點處安裝，由于阻尼器的體積較小，又只安裝在建筑節(jié)點處，因此阻尼器受建筑空間的約束較小，對建筑結(jié)構(gòu)的正常使用功能和建筑美觀影響較?。簧踔猎谀承┨厥獾慕ㄖ?gòu)造或狹小的空間中，傳統(tǒng)的支撐型阻尼器無法安裝或安裝后效果較差，本發(fā)明所述阻尼器可作為代替?zhèn)鹘y(tǒng)的支撐型阻尼器的一種選擇。
[0063]實際工程中，本發(fā)明所述一種阻尼材料轉(zhuǎn)角阻尼器可根據(jù)鉸接點兩側(cè)凸齒的大小和建筑結(jié)構(gòu)的阻尼需求，合理設(shè)計正八邊形力矩傳動部件1、傳動環(huán)形鋼板2、固定環(huán)形鋼板3、阻尼材料4、金屬外殼5、固定支架6和軸承7的尺寸或數(shù)量。
[0064]同樣的，在改變某些部件的尺寸或數(shù)量之后，阻尼器的受力特能可能會發(fā)生改變，需對某些部件的材料性能重新設(shè)計，合理地改變某些部件的材料類型和用量。
[0065]本發(fā)明所述阻尼器的安裝方法，使得阻尼器可在建筑結(jié)構(gòu)的主體安裝完畢后再進(jìn)行統(tǒng)一安裝，且可對多組阻尼器同時進(jìn)行安裝，施工效率較高；同樣的，若阻尼器發(fā)生損壞，可方便地對阻尼器進(jìn)行維修或者更換，這也與目前主流的抗震設(shè)計思想相吻合。
[0066]當(dāng)然，本發(fā)明所述一種阻尼材料轉(zhuǎn)角阻尼器及其安裝方法，也可同時與其他振動控制方法聯(lián)合使用，以進(jìn)一步提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。
由于建筑鉸接構(gòu)造也具有多種結(jié)構(gòu)形式，因此本發(fā)明所述一種阻尼材料轉(zhuǎn)角阻尼器也可根據(jù)不同類型的鉸接構(gòu)造做出部分結(jié)構(gòu)上的改變，若這些改變或變形仍在本發(fā)明的權(quán)利要求內(nèi)，則本發(fā)明也自動包含那些改變或變形。
【主權(quán)項】
1.一種轉(zhuǎn)角阻尼器，其特征在于，包括在鉸接節(jié)點的一側(cè)的凸齒的孔洞中布置內(nèi)壁橫截面為正八邊形的軸承；所述軸承恰好嵌入所述凸齒的孔洞中，軸承外壁固定于凸齒的孔洞內(nèi); 在另一側(cè)的凸齒上布置與所述軸承內(nèi)壁橫截面全等的孔洞；將兩側(cè)凸齒對接，并以橫截面為正八邊形的規(guī)則金屬柱體為銷軸連接兩側(cè)凸齒；所述銷軸同時穿過所述一側(cè)凸齒的軸承和另一側(cè)凸齒的孔洞，且對稱外伸于凸齒兩側(cè)； 凸齒兩側(cè)為相互對稱的兩部分，其中任意一部分包括:正八邊形力矩傳動部件、傳動環(huán)形鋼板、固定環(huán)形鋼板、阻尼材料、金屬外殼、軸承和固定支架； 金屬外殼內(nèi)部為傳動環(huán)形鋼板、固定環(huán)形鋼板間隔排布，且阻尼材料設(shè)置傳動環(huán)形鋼板、固定環(huán)形鋼板之間；正八邊形力矩傳動部件通過傳動環(huán)形鋼板和固定環(huán)形鋼板的中心縱向穿過金屬外殼； 所述正八邊形力矩傳動部件，整體為正八邊形空心柱，橫截面為正八邊環(huán)狀，中心有縱向貫穿整個部件的正八邊形孔洞，內(nèi)環(huán)和外環(huán)均為同心且相似的正八邊形； 所述傳動環(huán)形鋼板，其內(nèi)環(huán)橫截面為正八邊形，外環(huán)為橫截面為圓形，其內(nèi)環(huán)恰好能使正八邊形力矩傳動部件的外環(huán)穿過； 所述固定環(huán)形鋼板，為圓環(huán)狀金屬板，外壁焊接于金屬外殼上； 所述金屬外殼，兩端均設(shè)置有一定厚度的圓形鋼板，其中一端鋼板具有能恰好安裝軸承的圓形孔洞，另一端鋼板具有使軸承恰好嵌入鋼板的空洞；中間段橫截面為圓環(huán)，中心有能使傳動環(huán)形鋼板、固定環(huán)形鋼板置入其中的圓形孔洞； 所述軸承，內(nèi)壁的橫截面為正八邊形； 所述固定支架，延縱向布置在金屬外殼的側(cè)面上，同時與阻尼器和地面或墻體連接，以抵抗作用在阻尼器上的扭矩。2.如權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)角阻尼器的安裝方法，其特征在于，包括: 在鉸接節(jié)點的一側(cè)的凸齒的孔洞中布置內(nèi)壁橫截面為正八邊形的軸承；所述軸承恰好嵌入所述凸齒的孔洞中，軸承外壁固定于凸齒的孔洞內(nèi)； 在另一側(cè)的凸齒上布置與所述軸承內(nèi)壁橫截面全等的孔洞；將兩側(cè)凸齒對接，并以橫截面為正八邊形的規(guī)則金屬柱體為銷軸連接兩側(cè)凸齒；所述銷軸同時穿過所述一側(cè)凸齒的軸承和另一側(cè)凸齒的孔洞，且對稱外伸于凸齒兩側(cè)； 將阻尼材料轉(zhuǎn)角阻尼器的開口端分別插入外伸的銷軸，當(dāng)兩側(cè)凸齒發(fā)生相對轉(zhuǎn)動時，凸齒帶動銷軸發(fā)生轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動阻尼器工作。3.如權(quán)利要求2所述方法，其特征在于， 通過安裝銷軸實現(xiàn)所述正八邊形力矩傳動部件帶動傳動環(huán)形鋼板發(fā)生轉(zhuǎn)動；通過傳動環(huán)形鋼板的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)在傳動環(huán)形鋼板和固定環(huán)形鋼板之間的阻尼材料發(fā)生剪切變形。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)角阻尼器及其安裝方法，屬于結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)領(lǐng)域，包括：正八邊形力矩傳動部件、傳動環(huán)形鋼板、固定環(huán)形鋼板、阻尼材料、金屬外殼、軸承和固定支架；在安裝阻尼器的一側(cè)的凸齒上布置正八邊形軸承，在另一側(cè)凸齒上布置正八邊形孔洞；以正八邊形銷軸連接凸齒，將阻尼器置入外伸的銷軸，當(dāng)兩側(cè)凸齒發(fā)生相對轉(zhuǎn)動時，凸齒即可帶動正八邊形力矩傳動部件使夾在傳動環(huán)形鋼板和固定環(huán)形鋼板之間的阻尼材料發(fā)生剪切變形；本發(fā)明可安裝在建筑鉸接點處用以對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動控制，對建筑空間的需求較小，安裝后對建筑的結(jié)構(gòu)、正常使用功能和美觀影響較小，具有耗能效率高，安裝、布置靈活，維修、更換便捷等優(yōu)點。
【IPC分類】E04B1/98
【公開號】CN104912221
【申請?zhí)枴緾N201510188876
【發(fā)明人】杜修力, 江志偉, 路德春, 羅富榮
【申請人】北京工業(yè)大學(xué), 北京市軌道交通建設(shè)管理有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年4月20日