本實(shí)用新型涉及一種減震裝置,特別是涉及一種阻尼器,應(yīng)用于建筑防災(zāi)減震設(shè)備和設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前在工程中應(yīng)用最為廣泛的減震技術(shù)是在結(jié)構(gòu)特定位置設(shè)置被動(dòng)阻尼器,從而達(dá)到一定的減震效果。但是普通阻尼器在結(jié)構(gòu)響應(yīng)比較小的情況下,比如小震和風(fēng)振,不能提供較大的阻尼力,阻尼器不能充分發(fā)揮其耗能能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足,提供一種高效耗能阻尼器,利用杠桿將活動(dòng)鋼板與上層樓面梁間的相對(duì)位移放大,并且內(nèi)鋼板與上連接板固定連接,與活動(dòng)鋼板產(chǎn)生反向位移,內(nèi)鋼板與外鋼板也會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移,從而使整個(gè)裝置產(chǎn)生更大的阻尼力,耗能效果更顯著。
為達(dá)到上述發(fā)明創(chuàng)造目的,本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
一種高效耗能阻尼器,設(shè)置在建筑層間連接處,其主要包括外鋼板、內(nèi)鋼板、活動(dòng)鋼板和阻尼材料,外鋼板由與下層樓面梁固定連接的平行設(shè)置的兩片平面鋼板組成,外鋼板的底部與下層樓面梁固定連接,且外鋼板的上沿與上層樓面不形成任何連接結(jié)構(gòu),內(nèi)鋼板由與上層樓面梁固定連接的平行設(shè)置的兩片平面鋼板組成,內(nèi)鋼板的頂部通過(guò)上連接板與上層樓面梁固定連接,且內(nèi)鋼板的下沿與下層樓面不形成任何連接結(jié)構(gòu),內(nèi)鋼板皆設(shè)置在兩片外鋼板之間,活動(dòng)鋼板設(shè)置于兩片內(nèi)鋼板之間,活動(dòng)鋼板通過(guò)至少一套杠桿機(jī)構(gòu)與上連接板活動(dòng)連接,且內(nèi)鋼板的下沿與下層樓面不形成任何連接結(jié)構(gòu),即,杠桿機(jī)構(gòu)的支點(diǎn)軸與穿過(guò)外鋼板上的支點(diǎn)孔槽,支點(diǎn)孔槽限制支點(diǎn)軸的位移,使支點(diǎn)軸能在外鋼板的支點(diǎn)孔槽內(nèi)進(jìn)行上下移動(dòng),并使支點(diǎn)軸相對(duì)于外鋼板在水平方向不發(fā)生位移,杠桿機(jī)構(gòu)的支點(diǎn)軸還穿過(guò)內(nèi)鋼板上的支點(diǎn)限位孔槽,使支點(diǎn)軸能在支點(diǎn)限位孔槽的范圍內(nèi)進(jìn)行上下移動(dòng)和左右擺動(dòng),杠桿機(jī)構(gòu)的相對(duì)于支點(diǎn)軸的上臂遠(yuǎn)端通過(guò)轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)與上連接板上的耳狀固定部鉸接,杠桿機(jī)構(gòu)的相對(duì)于支點(diǎn)軸的下臂遠(yuǎn)端通過(guò)另外的轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)與活動(dòng)鋼板的上緣鉸接,在外鋼板、內(nèi)鋼板和活動(dòng)鋼板中的任意相鄰的鋼板之間皆填滿(mǎn)阻尼材料,使阻尼材料阻止外鋼板、內(nèi)鋼板和活動(dòng)鋼板之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案,杠桿機(jī)構(gòu)為不等臂杠桿機(jī)構(gòu),即杠桿機(jī)構(gòu)的上臂和下臂分別對(duì)應(yīng)作為杠桿機(jī)構(gòu)的短臂和長(zhǎng)臂,杠桿機(jī)構(gòu)的相對(duì)于支點(diǎn)軸的短臂遠(yuǎn)端與上連接板鉸接,杠桿機(jī)構(gòu)的相對(duì)于支點(diǎn)軸的長(zhǎng)臂遠(yuǎn)端與活動(dòng)鋼板的上緣鉸接。
作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案,支點(diǎn)軸穿過(guò)杠桿機(jī)構(gòu)的上臂和下臂之間位置處的孔槽,使支點(diǎn)軸與杠桿機(jī)構(gòu)的上臂和下臂進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案,阻尼材料為粘彈性體或粘滯液體,外鋼板之間形成有底的且上端敞口的槽形容器,使阻尼材料裝載于槽形容器中,內(nèi)鋼板和活動(dòng)鋼板從上方豎直插入到槽形容器中,內(nèi)鋼板和活動(dòng)鋼板的邊緣始終與槽形容器的側(cè)壁保持非接觸狀態(tài)。
上述活動(dòng)鋼板優(yōu)選通過(guò)至少兩套杠桿機(jī)構(gòu)與上連接板活動(dòng)連接,形成至少包括兩個(gè)擺桿的平面搖桿機(jī)構(gòu)。
上述活動(dòng)鋼板優(yōu)選通過(guò)至少3套杠桿機(jī)構(gòu)與上連接板活動(dòng)連接,形成至少包括3個(gè)擺桿的平面搖桿機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較,具有如下實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):
1. 本實(shí)用新型高效耗能阻尼器,不僅利用杠桿原理將層間位移放大,還利用內(nèi)鋼板與活動(dòng)鋼板的反向運(yùn)動(dòng),使整個(gè)阻尼裝置產(chǎn)生更大的阻尼力,耗能效果更顯著;
2. 本實(shí)用新型高效耗能阻尼器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,減震工作狀態(tài)穩(wěn)定,對(duì)于小震和風(fēng)振,在結(jié)構(gòu)響應(yīng)比較小的情況下,能提供較大的阻尼力,阻尼器能充分發(fā)揮其耗能能力,擴(kuò)大了阻尼器的應(yīng)用范圍。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一高效耗能阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的正面視圖。
圖3是圖1的側(cè)面視圖。
圖4是沿著圖3中的A-A線的剖面圖。
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例一的杠桿機(jī)構(gòu)的杠桿臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例一的上連接板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例一的上連接板與內(nèi)鋼板的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例一上連接板、杠桿與下連接板的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例詳述如下:
實(shí)施例一:
在本實(shí)施例中,參見(jiàn)圖1~8,一種高效耗能阻尼器,設(shè)置在建筑層間連接處,其主要包括外鋼板6、內(nèi)鋼板4、活動(dòng)鋼板5和阻尼材料7,外鋼板6由與下層樓面梁固定連接的平行設(shè)置的兩片平面鋼板組成,外鋼板6的底部與下層樓面梁固定連接,且外鋼板6的上沿與上層樓面不形成任何連接結(jié)構(gòu),內(nèi)鋼板4由與上層樓面梁固定連接的平行設(shè)置的兩片平面鋼板組成,內(nèi)鋼板4的頂部通過(guò)上連接板1與上層樓面梁固定連接,且內(nèi)鋼板4的下沿與下層樓面不形成任何連接結(jié)構(gòu),內(nèi)鋼板4皆設(shè)置在兩片外鋼板6之間,活動(dòng)鋼板5設(shè)置于兩片內(nèi)鋼板4之間,活動(dòng)鋼板5通過(guò)3套杠桿機(jī)構(gòu)2與上連接板1活動(dòng)連接,且內(nèi)鋼板4的下沿與下層樓面不形成任何連接結(jié)構(gòu),即,杠桿機(jī)構(gòu)2的支點(diǎn)軸3與穿過(guò)外鋼板6上的支點(diǎn)孔槽,3套杠桿機(jī)構(gòu)包括第一支點(diǎn)軸3a、第二支點(diǎn)軸3b和第三支點(diǎn)軸3c,支點(diǎn)孔槽限制支點(diǎn)軸3的位移,使支點(diǎn)軸3能在外鋼板6的支點(diǎn)孔槽內(nèi)進(jìn)行上下移動(dòng),并使支點(diǎn)軸3相對(duì)于外鋼板6在水平方向不發(fā)生位移,杠桿機(jī)構(gòu)2的支點(diǎn)軸3還穿過(guò)內(nèi)鋼板4上的支點(diǎn)限位孔槽,使支點(diǎn)軸3能在支點(diǎn)限位孔槽的范圍內(nèi)進(jìn)行上下移動(dòng)和左右擺動(dòng),杠桿機(jī)構(gòu)2的相對(duì)于支點(diǎn)軸3的上臂遠(yuǎn)端通過(guò)轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)與上連接板1上的耳狀固定部鉸接,杠桿機(jī)構(gòu)2的相對(duì)于支點(diǎn)軸3的下臂遠(yuǎn)端通過(guò)另外的轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)與活動(dòng)鋼板5的上緣鉸接,在外鋼板6、內(nèi)鋼板4和活動(dòng)鋼板5中的任意相鄰的鋼板之間皆填滿(mǎn)阻尼材料7,使阻尼材料7阻止外鋼板6、內(nèi)鋼板4和活動(dòng)鋼板5之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。3套杠桿機(jī)構(gòu)2形成包括3個(gè)擺桿的平面搖桿機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)平面阻尼運(yùn)動(dòng),3套杠桿機(jī)構(gòu)比兩套杠桿機(jī)構(gòu)2形成平面搖桿機(jī)構(gòu)工作更穩(wěn)定,相同整體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定和安全。
在本實(shí)施例中,參見(jiàn)圖1~5和圖8,杠桿機(jī)構(gòu)2為不等臂杠桿機(jī)構(gòu),即杠桿機(jī)構(gòu)2的上臂和下臂分別對(duì)應(yīng)作為杠桿機(jī)構(gòu)2的短臂和長(zhǎng)臂,杠桿機(jī)構(gòu)2的相對(duì)于支點(diǎn)軸3的短臂遠(yuǎn)端與上連接板1鉸接,杠桿機(jī)構(gòu)2的相對(duì)于支點(diǎn)軸3的長(zhǎng)臂遠(yuǎn)端與活動(dòng)鋼板5的上緣鉸接。
在本實(shí)施例中,參見(jiàn)圖3~5和圖8,支點(diǎn)軸3穿過(guò)杠桿機(jī)構(gòu)2的上臂和下臂之間位置處的孔槽,使支點(diǎn)軸3與杠桿機(jī)構(gòu)2的上臂和下臂進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
在本實(shí)施例中,參見(jiàn)圖1~8,上連接板1與杠桿機(jī)構(gòu)2轉(zhuǎn)動(dòng)連接,并且上連接板1下伸有兩塊內(nèi)鋼板4,與上連接板1固定連接;外鋼板6與下層樓面梁固定連接,內(nèi)鋼板4置于外鋼板6之間;杠桿機(jī)構(gòu)2上臂遠(yuǎn)端與上連接板1鉸接,下臂遠(yuǎn)端與活動(dòng)鋼板5鉸接,在杠桿機(jī)構(gòu)2的中上部開(kāi)有一孔槽;內(nèi)鋼板4上部開(kāi)有一較大孔槽,可使內(nèi)鋼板4水平移動(dòng);支點(diǎn)軸3穿過(guò)外鋼板6上的支點(diǎn)孔槽、內(nèi)鋼板4上的支點(diǎn)限位孔槽以及杠桿2上的孔槽;杠桿機(jī)構(gòu)2的桿臂繞支點(diǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng),支點(diǎn)軸3可沿內(nèi)鋼板4的支點(diǎn)限位孔槽和外鋼板6的支點(diǎn)孔槽上下移動(dòng);阻尼材料7位于外鋼板6、內(nèi)鋼板4及活動(dòng)鋼板5之間;建筑物樓層間的位移通過(guò)杠桿機(jī)構(gòu)2放大后作用于活動(dòng)鋼板5,因內(nèi)鋼板4與上連接板1固定連接,使內(nèi)鋼板4與活動(dòng)鋼板5產(chǎn)生反向位移,因此兩者之間的相對(duì)位移不僅僅局限于杠桿機(jī)構(gòu)2的放大作用,還有內(nèi)鋼板4與活動(dòng)鋼板5的反向運(yùn)動(dòng),使之產(chǎn)生更大的阻尼力,并且內(nèi)鋼板4與外鋼板6也會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移;的阻尼材料7會(huì)阻止活動(dòng)鋼板5與內(nèi)鋼板4的運(yùn)動(dòng),因此本實(shí)施例阻尼裝置耗能效果更顯著。支點(diǎn)軸3在外鋼板6的支點(diǎn)孔槽內(nèi)能上下移動(dòng),從而保證上層樓面梁平動(dòng)時(shí),杠桿機(jī)構(gòu)2的桿臂繞支點(diǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)不被卡死;支點(diǎn)軸3在內(nèi)鋼板4的支點(diǎn)孔槽內(nèi)既能上下移動(dòng)也能左右平動(dòng),從而保證上連接板1能夠帶動(dòng)內(nèi)鋼板在限值范圍內(nèi)左右平動(dòng);杠桿機(jī)構(gòu)2將建筑物樓層間的位移放大后作用于活動(dòng)鋼板5,因內(nèi)鋼板4與上連接板1固定連接,使內(nèi)鋼板4與活動(dòng)鋼板5產(chǎn)生反向位移,因此兩者之間的相對(duì)位移不僅僅局限于杠桿機(jī)構(gòu)2的放大作用,還有內(nèi)鋼板4與活動(dòng)鋼板5的反向運(yùn)動(dòng),使之產(chǎn)生更大的阻尼力,并且內(nèi)鋼板4與外鋼板6也會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移;的阻尼材料7會(huì)阻止活動(dòng)鋼板5與內(nèi)鋼板4的運(yùn)動(dòng),因此該裝置耗能效果更顯著。
本實(shí)施例利用杠桿將活動(dòng)鋼板與上層樓面梁間的相對(duì)位移放大,并且內(nèi)鋼板與上連接板固定連接,與活動(dòng)鋼板產(chǎn)生反向位移,內(nèi)鋼板與外鋼板也會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移,從而使整個(gè)裝置產(chǎn)生更大的阻尼力,耗能效果更顯著。
實(shí)施例二:
本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同,特別之處在于:
在本實(shí)施例中,阻尼材料7采用粘滯液體,外鋼板6之間形成有底的且上端敞口的槽形容器,使阻尼材料7裝載于槽形容器中,內(nèi)鋼板4和活動(dòng)鋼板5從上方豎直插入到槽形容器中,內(nèi)鋼板4和活動(dòng)鋼板5的邊緣始終與槽形容器的側(cè)壁保持非接觸狀態(tài)。本實(shí)施例采用粘滯液體作為阻尼材料7注入槽形容器中,使本實(shí)施例高效耗能阻尼器易于維護(hù),通過(guò)更新阻尼材料7,實(shí)現(xiàn)對(duì)高效耗能阻尼器的使用性能的更新,易于提高高效耗能阻尼器的使用壽命,使用更多領(lǐng)域的應(yīng)用。
上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明,但本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例,還可以根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)明創(chuàng)造的目的做出多種變化,凡依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合或簡(jiǎn)化,均應(yīng)為等效的置換方式,只要符合本實(shí)用新型的發(fā)明目的,只要不背離本實(shí)用新型高效耗能阻尼器的技術(shù)原理和發(fā)明構(gòu)思,都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。