一种自复位摩擦型阻尼器制造技术

本发明专利技术涉及土木工程抗震防灾技术领域，尤其涉及一种自复位摩擦型阻尼器。该阻尼器的耗能组件和复位组件分别套装在外套筒内，且耗能组件与外套筒之间具有静摩擦力，耗能组件和复位组件之间通过连接轴同轴连接，耗能组件受到外力作用沿连接轴的轴向滑动时，能克服静摩擦力、并推动复位组件蓄能；复位组件具有预设的弹性势能，用于在耗能组件滑动后，利用弹性势能驱动耗能组件反向移动复位，利用复位组件将蓄能的耗能组件复位，从而有效减小甚至消除现有的摩擦型阻尼器在震后产生的较大残余变形，具有高耗能及自复位特性，并且摩擦力和恢复力均可调节；同时可实施全预制式加工和装配，在使用期间可进行拆卸，易于检修和维护，且震后可更换。

A Self-resetting Friction Damper

【技术实现步骤摘要】
一种自复位摩擦型阻尼器
本专利技术涉及土木工程抗震防灾
，尤其涉及一种自复位摩擦型阻尼器。
技术介绍
随着近年来地震灾害频发，在建筑工程建设中对建筑物抗震有了新的要求。传统的建筑抗震结构通过建筑自身构件的变形来消耗地震能量，但是会对建筑物自身结构造成永久性破坏，对建筑物的后期使用安全造成较大的影响。通过在建筑物抗震体系中加入摩擦型阻尼器，能够利用该阻尼器吸收掉大部分地震能量，有效降低了地震对建筑物主体结构的破坏，对提升建筑物整体抗震性能具有重要作用。摩擦型阻尼器是一种耗能装置，其工作机理是：在主体结构发生屈服前的荷载作用下，阻尼器会产生滑移或变形，依靠摩擦或阻尼耗散地震能量；同时，由于结构变形后自振周期变长，减小了地震输入能量，从而达到降低结构地震响应的目的。摩擦型阻尼器中的摩擦力可以通过调节预紧力大小来控制，频率及荷载大小对其性能影响不大，耗能能力较强，且取材容易，构造简单，造价低廉，因而具有很好的应用前景。但是，摩擦型阻尼器在震后相对滑动的部分会产生较大的平行位移，导致阻尼器产生较大的残余变形，震后不能回到初始状态，这样会加大震后结构体系的维护和重建费用。已有研究表明：当结构震后的残余变形角大于0.5％时，结构的维修成本将大于重建成本，因此如何减小阻尼器耗能装置的震后残余变形逐渐成为现代结构抗震损伤控制设计的研究热点和发展趋势之一。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是提供了一种自复位摩擦型阻尼器，能够有效减小甚至消除现有的摩擦型阻尼器在震后产生的较大残余变形。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种自复位摩擦型阻尼器，包括外套筒、耗能组件和复位组件，所述耗能组件和复位组件分别套装在外套筒内，且所述耗能组件与外套筒之间具有静摩擦力，所述耗能组件和复位组件之间通过连接轴同轴连接，所述耗能组件受到外力作用沿连接轴的轴向滑动时，能克服所述静摩擦力、并推动所述复位组件蓄能；所述复位组件具有预设的弹性势能，用于在所述耗能组件滑动后，利用所述弹性势能驱动耗能组件反向移动复位。优选的，所述耗能组件包括中间体和摩擦板，所述中间体的一端通过连接轴与复位组件连接；所述中间体的上表面和下表面分别安装有所述摩擦板，两个所述摩擦板之间相对于所述连接轴轴向对称，每个所述摩擦板均与所述外套筒的内壁接触，以使所述中间体与外套筒的内壁之间具有所述静摩擦力。优选的，所述摩擦板与中间体的上表面或下表面之间分别安装有垫片。优选的，所述中间体的左右两端分别设有两个安装孔，两个所述安装孔内分别插装有第二连接杆和所述连接轴，所述第二连接杆与连接轴同轴，且穿过所述外套筒向外伸出。优选的，所述复位组件包括蓄能区和安装在所述蓄能区内的弹簧，所述蓄能区的两端分别固定有挡块组，所述弹簧的两端分别预压在两组挡块组之间，所述连接轴伸入所述蓄能区内，并分别插装在所述弹簧和挡块组的轴线上。优选的，所述挡块组包括固定挡块和轴挡板，所述固定挡块固定在所述外套筒内，所述轴挡板固定套装在所述连接轴外，且位于所述固定挡块以内，所述连接轴受到外力作用时，带动所述轴挡板与固定挡块之间相对滑动。优选的，两个所述挡块组的内侧分别设有内挡板，所述弹簧的两端分别预压在两个所述内挡板之间。优选的，所述蓄能区的一端插入有所述连接轴，另一端连接有第一连接杆，所述第一连接杆与连接轴同轴，且穿过所述外套筒向外伸出。优选的，所述外套筒包括相互连接的底板、侧板和边板，所述耗能组件和复位组件顺次连接在相对设立的一对所述底板之间，所述耗能组件和复位组件的上下两侧分别连接在相对设立的一对所述侧板之间，所述耗能组件和复位组件的前后两侧分别相对的设有一对所述边板。优选的，在所有的所述底板、侧板和边板中，相邻的每两个部件之间分别通过紧固螺栓锁紧装配。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有以下有益效果：本专利技术所述的自复位摩擦型阻尼器中，耗能组件和复位组件分别套装在外套筒内，且耗能组件与外套筒之间具有静摩擦力，耗能组件和复位组件之间通过连接轴同轴连接，耗能组件受到外力作用沿连接轴的轴向滑动时，能克服静摩擦力、并推动复位组件蓄能；复位组件具有预设的弹性势能，用于在耗能组件滑动后，利用弹性势能驱动耗能组件反向移动复位，利用复位组件将蓄能的耗能组件复位，从而有效减小甚至消除现有的摩擦型阻尼器在震后产生的较大残余变形，以使得该阻尼器具有高耗能及自复位特性，并且摩擦力和恢复力均可调节，具有广阔的应用范围和良好的市场前景；同时可实施全预制式加工和装配，在使用期间可进行拆卸，易于检修和维护，且震后可更换，全寿命成本效益高，经济效果显著。本专利技术在传统的耗能型阻尼器中引入能实现自复位功能的复位组件，通过在复位组件中预存预应力的方式，为耗能组件实现自复位功能提供所需要的复位恢复力，并利用耗能组件综合协调耗能能力和复位能力，这样既能有效控制结构的最大变形，又能减小结构的残余变形，有利于限制结构损伤的发展和降低结构震后的修复成本。本专利技术的外套筒及内部各组件均采用全装配式构件，可以减少焊接程序，缩短施工进度，质量容易控制，在使用期间可进行拆卸，易于检修和维护，且震后可更换，全寿命成本效益高。附图说明图1为本专利技术实施例的自复位摩擦型阻尼器的整体结构透视图；图2为本专利技术实施例的自复位摩擦型阻尼器的结构爆炸图；图3为本专利技术实施例的侧板与固定挡块之间的装配示意图；图4为本专利技术实施例的自复位摩擦型阻尼器的剖视图；图5为图4中A-A向的剖视图；图6为图4中B-B向的剖视图；图7为图4中C-C向的剖视图；图8为本专利技术实施例的自复位组件的结构示意图；图9为本专利技术实施例的中间体的结构示意图；其中，100、外套筒；1、第一连接杆；2、紧固螺栓；3、12、侧板；4、弹簧；5、13、固定挡块；6、垫片；7、中间体；8、第二连接杆；9、17、底板；10、轴挡板；11、内挡板；14、连接轴；15、沉头螺栓；16、摩擦板；18、19、边板。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；除非另有说明，“缺口状”的含义为除截面平齐外的形状。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。如图1所示，本实施例提供的自复位摩擦型阻尼器采用全装配式构件，通过外套筒100、耗能组件和复位组件拼装而成。该全装配式结构可以减少焊接程序，缩短施工进度，质量容易控制，在使用期间可进行拆卸，易于检修和维护，且震后可更换，全寿命成本效益高。具体的，如图2和图4所示，本实施例的阻尼器中，耗能组件和复位组件分别套装在外套筒100内，且耗能组件与外套筒100的内壁接触，以使耗能组件与外套筒100的内壁之间具有预设的静摩擦力；耗能组件和复位组件之间通过连接轴14同轴连接，当耗能组件受到外力作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自复位摩擦型阻尼器，其特征在于，包括外套筒、耗能组件和复位组件，所述耗能组件和复位组件分别套装在外套筒内，且所述耗能组件与外套筒之间具有静摩擦力，所述耗能组件和复位组件之间通过连接轴同轴连接，所述耗能组件受到外力作用沿连接轴的轴向滑动时，能克服所述静摩擦力、并推动所述复位组件蓄能；所述复位组件具有预设的弹性势能，用于在所述耗能组件滑动后，利用所述弹性势能驱动耗能组件反向移动复位。

【技术特征摘要】
1.一种自复位摩擦型阻尼器，其特征在于，包括外套筒、耗能组件和复位组件，所述耗能组件和复位组件分别套装在外套筒内，且所述耗能组件与外套筒之间具有静摩擦力，所述耗能组件和复位组件之间通过连接轴同轴连接，所述耗能组件受到外力作用沿连接轴的轴向滑动时，能克服所述静摩擦力、并推动所述复位组件蓄能；所述复位组件具有预设的弹性势能，用于在所述耗能组件滑动后，利用所述弹性势能驱动耗能组件反向移动复位。2.根据权利要求1所述的自复位摩擦型阻尼器，其特征在于，所述耗能组件包括中间体和摩擦板，所述中间体的一端通过连接轴与复位组件连接；所述中间体的上表面和下表面分别安装有所述摩擦板，两个所述摩擦板之间相对于所述连接轴轴向对称，每个所述摩擦板均与所述外套筒的内壁接触，以使所述中间体与外套筒的内壁之间具有所述静摩擦力。3.根据权利要求2所述的自复位摩擦型阻尼器，其特征在于，所述摩擦板与中间体的上表面或下表面之间分别安装有垫片。4.根据权利要求2所述的自复位摩擦型阻尼器，其特征在于，所述中间体的左右两端分别设有两个安装孔，两个所述安装孔内分别插装有第二连接杆和所述连接轴，所述第二连接杆与连接轴同轴，且穿过所述外套筒向外伸出。5.根据权利要求1所述的自复位摩擦型阻尼器，其特征在于，所述复位组件包括蓄能区和安装在所述蓄能区内的弹簧，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓强，薛忠军，郭昌祚，张磊，韩强，温佳年，
申请(专利权)人：北京市道路工程质量监督站，北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11