一种复合拉压型阻尼器

1.本实用新型属于土木工程抗震与减震领域领域，具体涉及一种复合拉压型阻尼器。


背景技术：

2.随着城市建设的发展，在结构上附加耗能减震装置的控制方法已成为减弱地震、强风对结构安全性威胁的主要措施之一，据实际工程得知，剪力墙在震后均有不同程度的破坏，尤其是剪力墙底部区域发生了严重破坏，有的建筑甚至出现剪力墙墙趾处混凝土被压碎，钢筋被压弯甚至鼓曲外露的情况，所以针对剪力墙的减震隔震技术的提出是很有必要的，目前，现在的通用做法是增强剪力墙的边缘约束构件，以加强抗震能力，然而其对剪力墙抗震性能提升的效果并不明显，因此目前常采用减震隔震的方法来预防剪力墙的破坏。
3.摩擦阻尼器作为常见的耗能元件依靠部件之间的相互摩擦实现在地震中消耗能量的目的，具有结构简单，耗能机理明确，耐久性较好，价格低廉，替换安装方便等特点被广泛的应用在建筑结构中消耗地震能量，但是现有的摩擦阻尼器在复杂的地震载荷作用下，摩擦面有限，单靠部件之间发生相互摩擦后耗能时，耗能机制单一，无法消耗和阻碍较大的地震荷载作用，严重时可影响建筑结构的抗震性能及整体的安全。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种复合拉压型阻尼器，解决现有技术存在的问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
6.一种复合拉压型阻尼器，包括底座、上盖板与两个连接板，所述上盖板与所述底座相对设置，两个所述连接板相对设置，与所述底座、上盖板共通围合形成闭合的第一空腔，所述复合拉压型阻尼器还包括多个摩擦耗能组件与多个粘滞耗能组件；各所述摩擦耗能组件均设于所述第一空腔内，且两端分别与底座、上盖板连接，所述摩擦耗能组件包括：第一套筒、第二套筒、摩擦件与第一连杆，第一弹性件，所述第一套筒与第二套筒保持预设距离相对设置，第一套筒与所述上盖板连接，第二套筒与所述底座连接，所述摩擦件可滑动的套设于第一套筒上，且所述摩擦件的竖直高度小于所述第一套筒上的竖直高度，所述第一连杆设于所述第一套筒与第二套筒之间，一端与摩擦件连接，另一端与第二套筒底部连接，所述第一弹性件套于所述第一连杆上，两端分别与第一套筒、第二套筒底部连接；各所述粘滞耗能组件均设于所述第一空腔内，且两端分别与底座、上盖板连接，所述粘滞耗能组件包括第二套管、第四套管、第二连杆与第二弹性件，所述第二套管与第四套管保持预设距离相对设置，所述第二连杆一端可滑动的套设在第二套管内形成第四空腔，另一端可滑动的套设在第四套管内形成第五空腔，所述第四空腔与第五空腔内均填充粘滞阻尼液，所述第二弹性件套设于所述第二连杆上，两端分别与第二套管、第四套管连接。
7.所述第一套筒包括内环与外环，所述摩擦件可滑动的套设于所述内环与外环上，且摩擦件与内环的内壁与外壁、外环的内壁抵接；所述粘滞耗能组件还包括第一套管与第二套管，所述第一套管可滑动的套设在第二套管上并形成第二空腔，所述第三套管可滑动的套设在第四套管上并形成第三空腔，所述第二空腔与第三空腔第五空腔内均填充粘滞阻尼液。
8.所述复合拉压型阻尼器还包括耗能板与栓接件，所述耗能板可拆卸的设于所述第一空腔内，所述耗能板一端与所述底座可拆卸连接，另一端与所述上盖板可拆卸连接；所述栓接件分别设于各摩擦耗能组件与粘滞耗能组件的两端并与所述底座或上盖板连接，所述栓接件包括第一连接件、第二连接件、第三连接件与螺杆，所述螺杆分别穿过所述第一连接件、第二连接件、第三连接件使所述第一连接件与第二连接件、第二连接件与第三连接件抵接，所述螺杆的两端分别设置螺母，所述第一连接件、第二连接件、第三连接件沿螺杆的长度方向周向设置多个第一通孔，所述第一通孔内设置软钢，所述螺母的外周能够覆盖所述第一通孔，所述第一连接件与第三连接件底部固定连接，所述第二连接件的顶部固定连接。
9.所述底座的沿水平方向两侧的长度均大于所述上盖板的长度，所述底座大于上盖板部分上上设置加强肋，所述加强肋还与所述连接板连接。
10.所述摩擦件与所述内环的内壁与外壁之间、摩擦件与所述外环的内壁之间均设置摩擦片。
11.所述粘滞阻尼液的填充体积为第二空腔、第三空腔、第四空腔与第五空腔体积的三分之一。
12.所述第一连接件与第二连接件、第二连接件与第三连接件之间设置摩擦片。
13.所述上盖板与所述底座上分别设置第一滑槽，所述耗能板的两端分别设于所述第一滑槽内。
14.所述两个连接板靠近上盖板的一侧均设置第二滑槽，所述上盖板设于所述第二滑槽内。
15.所述底座与上盖板上均设置多个第二通孔。
16.本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：
17.(ⅰ)本实用新型的复合拉压型阻尼器，应用在剪力墙的墙角处，该剪力墙上预留安装腔，阻尼器能够设于安装腔内并使上盖板与底座分别与剪力墙连接，在地震作用下，地震波通过剪力墙时，引起剪力墙晃动，从而使剪力墙受到地震作用，这些地震载荷通过墙角传递给地基的过程中，阻尼器的上盖板收到地震载荷挤压，通过设置在第一空腔内的摩擦耗能组件与粘滞耗能组件共同吸收地震载荷，具体的，摩擦耗能组件中第一套筒受力向靠近第二套筒的方向运动，摩擦件与内环的内壁、外壁以及外环的内壁分别摩擦，实现摩擦耗能的目的，第一弹性件被压缩后具有恢复功能，带动第一套筒朝向远离第二套筒的方向运动，同时，摩擦件与内环的内壁、外壁以及外环的内壁分别摩擦，本实用新型的摩擦耗能组件耗能摩擦接触面积大，且能往复运动持续性耗能，粘滞耗能组件中，第一粘滞耗能单元的第一套管受力后朝向第二套管发生相对运动，第二空腔中粘滞阻尼液运动消耗能量，当第二空腔的体积不能发生变化时，第二套管朝向第三套管的方向运动，第四空腔中的粘滞阻尼液运动消耗能量，同时，第二套管压缩第二弹性件伸缩吸收地震能量，第二粘滞耗能单元的工作原理与第一粘滞耗能单元相同，本实用新型的复合拉压型阻尼器，在摩擦耗能与粘滞耗
能的多种耗能机制结合下，达到高效的耗能目的。
附图说明
18.图1是本实用新型的整体示意图；
19.图2是本实用新型的摩擦耗能组件的整体结构示意图；
20.图3是本实用新型的摩擦耗能组件的剖视图；
21.图4是本实用新型的第一套筒的结构示意图；
22.图5是本实用新型的摩擦件的剖视图；
23.图6是本实用新型的粘滞耗能组件的整体结构示意图；
24.图7是本实用新型的粘滞耗能组件的剖视图；
25.图8是本实用新型的第二连杆的结构示意图；
26.图9是本实用新型的耗能板的安装结构示意图；
27.图10是本实用新型的栓接件的整体结构示意图；
28.图中各个标号的含义为：
29.1-底座，2-上盖板，3-连接板，4-摩擦耗能组件，5-粘滞耗能组件，6
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耗能板，7-栓接件，8-加强肋，9-第一滑槽，10-第二滑槽，11-第二通孔，12-剪力墙，13-t型滑槽挡板，401-第一套筒，402-第二套筒，403-摩擦件， 404-第一连杆，405-第一弹性件，41-内环，42-外环，501-第二连杆，502
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第二弹性件，503-第一套管，504-第二套管，505-第三套管，506-第四套管， 507-第二空腔，508-第三空腔，509-第四空腔，510-第五空腔，701-第一连接件，702-第二连接件，703-第三连接件，704-螺杆，705-螺母，706-第一通孔。
30.以下结合实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
31.以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
32.本文中所提及到的方向性术语，如“水平”、“竖直”与“周向”均与说明书附图中纸面上的具体方向或附图中所示空间的相应方向一致。
33.实施例：
34.一种复合拉压型阻尼器，如图1-9所示，包括底座1、上盖板2、两个连接板3、多个摩擦耗能组件4与多个粘滞耗能组件5，上盖板2与所述底座1相对设置；两个所述连接板3相对设置，与所述底座1、上盖板2共通围合形成闭合的第一空腔；多个摩擦耗能组件4，各所述摩擦耗能组件4均设于所述第一空腔内，且两端分别与底座1、上盖板2连接，所述摩擦耗能组件包括：第一套筒401、第二套筒402、摩擦件403与第一连杆404，第一弹性件405，所述第一套筒401与第二套筒402保持预设距离相对设置，第一套筒401与所述上盖板2连接，第二套筒402与所述底座1连接，所述摩擦件403可滑动的套设于第一套筒401上，且所述摩擦件403的竖直高度小于所述第一套筒401上的竖直高度，所述第一连杆404设于所述第一套筒 401与第二套筒402之间，一端与摩擦件403连接，另一端与第二套筒404 底部连接，所述第一弹性件405套于所述第一连杆404上，两端分别与第一套筒401、第二套筒402底部连接；各所述粘滞耗能组件5均设于所述第一空腔内，且两端分别与底座1、上盖板2连接，所述粘滞耗能
组件5包括第二套管504、第四套管506、第二连杆501与第二弹性件502，所述第二套管504与第四套管506保持预设距离相对设置，所述第二连杆501一端可滑动的套设在第二套管504内形成第四空腔509，另一端可滑动的套设在第四套管506内形成第五空腔510，所述第四空腔509与第五空腔510内均填充粘滞阻尼液，所述第二弹性件502套设于所述第二连杆501上，两端分别与第二套管504、第四套管506连接。
35.本实施例的复合拉压型阻尼器，应用在剪力墙12的墙角处，该剪力墙上预留安装腔，阻尼器能够设于安装腔内并使上盖板2与底座1分别与剪力墙12连接，在地震作用下，地震波通过剪力墙12时，引起剪力墙12晃动，从而使剪力墙12受到地震作用，这些地震载荷通过墙角传递给地基的过程中，阻尼器的上盖板2收到地震载荷挤压，通过设置在第一空腔内的摩擦耗能组件4与粘滞耗能组件5共同吸收地震载荷，具体的，摩擦耗能组件4 中第一套筒401受力向靠近第二套筒402的方向运动，摩擦件403与第一套筒401内壁摩擦，实现摩擦耗能的目的，第一弹性件405在第一套筒401 的带动变形吸收能量的同时，因第一弹性件405具有恢复功能，能够带动第一套筒401朝向远离第二套筒402的方向运动，本实施例的摩擦耗能组件4 能往复运动持续性耗能，耗能效果佳，粘滞耗能组件5中，第二套管504 受力后朝向第二连杆501发生相对运动，第四空腔509中粘滞阻尼液运动消耗能量，同时，第四套管506受力后朝向第二连杆501发生相对运动，第五空腔510中粘滞阻尼液运动消耗能量，实现消耗地震能量的目的，本实用新型的复合拉压型阻尼器，在摩擦耗能与粘滞耗能的多种耗能机制结合下，达到高效的耗能目的。
36.第一粘滞耗能单元的第一套管503受力后朝向第二套管504发生相对运动，第二空腔507中粘滞阻尼液运动消耗能量，当第二空腔507的体积不能发生变化时，第二套管504朝向第三套管505的方向运动，第四空腔509 中的粘滞阻尼液运动消耗能量，同时，第二套管504压缩第二弹性件502 伸缩吸收地震能量，第二粘滞耗能单元的工作原理与第一粘滞耗能单元相同，本实用新型的复合拉压型阻尼器，在摩擦耗能与粘滞耗能的多种耗能机制结合下，达到高效的耗能目的。
37.作为本实施例的一种优选方案，
38.其中，本实施例的第一弹性件405与第二弹性件502均采用sma弹簧，具有较强的弹性伸缩能力与恢复能力。
39.作为本实施例的一种优选方案，所述复合拉压型阻尼器还包括耗能板 6，所述耗能板6可拆卸的设于所述第一空腔内，所述耗能板6一端与所述底座1可拆卸连接，另一端与所述上盖板2可拆卸连接。
40.其中，设置耗能板6能够加强本实施例阻尼器的耗能效果，通过耗能板 6的可拆卸连接方式，当耗能板6耗能失效后能后快速的更换耗能板6保证阻尼器的正常工作，本实施例中的耗能板6采用现有的波纹软钢板，耗能效果较普通钢板佳。
41.作为本实施例的一种优选方案，所述复合拉压型阻尼器还包括栓接件 7，所述栓接件7分别设于各摩擦耗能组件4与粘滞耗能组件5的两端并与所述底座1或上盖板2连接，所述栓接件7包括第一连接件701、第二连接件702、第三连接件703与螺杆704，所述螺杆704分别穿过所述第一连接件701、第二连接件702、第三连接件703使所述第一连接件701与第二连接件702、第二连接件702与第三连接件703抵接，所述螺杆704的两端分别设置螺母705，所述第一连接件701、第二连接件702、第三连接件703 沿螺杆704的长度方向周向设置
多个第一通孔706，所述第一通孔706内设置软钢，所述螺母705的外周能够覆盖所述第一通孔706，所述第一连接件 701与第三连接件703底部固定连接，所述第二连接件702的顶部固定连接。
42.其中，设置栓接件7的目的是，当阻尼器受到较大的力导致整体结构出现前后方向相对偏移时，依靠栓接件7中第二连接件702分别与第一连接件 701、第三连接件703之间的转动摩擦，消耗前后方向反向的相对偏移对摩擦耗能组件4与粘滞耗能组件5带来的损害，保护摩擦耗能组件4与粘滞耗能组件5的同时还能实现消耗地震能量的目的。
43.本实施例中的第一连接件701、第二连接件702、第三连接件703的结构相同，均为一端平面一端为半圆状，第一连接件701和第三连接件703 的设置方向和相同，第二连接件702的设置位置与第一连接件701、第三连接件703相反，保证栓接件7在安装的过程中均以平面端为连接部位，便于栓接件7的安装与连接，具体的，以栓接件7设于上盖板2与摩擦耗能组件 4之间为例，第二连接件702的上部与上盖板2固定连接，第一连接件701 和第三连接件703的下端与摩擦耗能组件4的第一套筒401固定连接，当上盖板2受到前后方向的地震载荷时，带动第二连接件702运动，第二连接件 702分别与第一连接件701、第三连接件703摩擦转动，以及软钢发生变形，实现消耗前后方向地震载荷的目的，并保证第一连接件701与第三连接件 703不随着上盖板2一起运动，保护摩擦耗能组件4不发生前后位移带来的损害，栓接件7与粘滞耗能组件的连接同理，设于底座1与摩擦耗能组件4 以及粘滞耗能组件5之间的连接同理。
44.作为本实施例的一种优选方案，所述底座1的沿水平方向两侧的长度均大于所述上盖板2的长度，所述底座1大于上盖板2部分上上设置加强肋8，所述加强肋8还与所述连接板3连接。
45.作为本实施例的一种优选方案，所述摩擦件403与所述内环41的内壁与外壁之间、摩擦件403与所述外环42的内壁之间均设置摩擦片。
46.作为本实施例的一种优选方案，所述粘滞阻尼液的填充体积为第二空腔 507与第三空腔508体积的三分之一。
47.其中，设置粘滞阻尼液的填充体积为第二空腔507与第三空腔508的三分之一，能够最大化的为粘滞阻尼液的运动提供空间，并加大粘滞阻尼液体自身的摩擦能力，增强了摩擦耗能的强度。
48.作为本实施例的一种优选方案，所述第一连接件701与第二连接件702、第二连接件702与第三连接件703之间设置摩擦片。
49.其中，设置摩擦片能够增强各部件之间的摩擦力，提升摩擦耗能的效果。
50.作为本实施例的一种优选方案，所述上盖板2与所述底座1上分别设置第一滑槽9，所述耗能板6的两端分别设于所述第一滑槽9内。
51.其中，设置第一滑槽9便于耗能板6的安装与拆卸，本实施例中的第一滑槽9为t型滑槽，当耗能板6设于t型滑槽内，设置t型滑槽挡板于13 耗能板6的两端，t型滑槽挡板13于上设置螺孔，通过螺杆将t型滑槽挡板与上盖板2以及底座1固定连接，进一步紧固耗能板6的两端与第一滑槽 9的连接，增强连接的稳定性.
52.作为本实施例的一种优选方案，所述两个连接板3靠近上盖板2的一侧均设置第二滑槽10，所述上盖板2设于所述第二滑槽10内。
53.其中，设置第二滑槽10，一方面当上盖板2受力后能在第二滑槽10上相对滑动，实现耗能，也能通过第二滑槽10阻挡上盖板2的前后位移，增强阻尼器的整体稳定性。
54.作为本实施例的一种优选方案，所述底座1与上盖板2上均设置多个第二通孔11。
55.其中，第二通孔11为螺栓孔，螺栓孔的设置便于阻尼器在剪力墙中的安装，剪力墙12中的预留安装腔的上下部位均内会预埋螺栓，将阻尼器应用在剪力墙12中只需要将螺栓孔对应穿过预埋螺栓中，通过螺母进行固定后能够实现快速且便捷的将阻尼器安装到剪力墙12中，且便于阻尼器的更换，提升阻尼器的使用及更换工作效率。
56.本实施例的使用过程：
57.首先，将本实施例的阻尼器安装于剪力墙12的预留安装腔中，使底座1、上盖板2分别与剪力墙12连接，当剪力墙处于地震环境下时，在地震作用下，地震波通过剪力墙12时，引起剪力墙12晃动，从而使剪力墙12受到地震作用，这些地震载荷通过墙角传递给地基的过程中，阻尼器的上盖板2收到地震载荷挤压，通过设置在第一空腔内的摩擦耗能组件4与粘滞耗能组件5共同吸收地震载荷。