專利名稱：減震控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑物的防護(hù)裝置，尤其涉及一種減少外界震動影響的防護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計通過結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彈塑性變形來消耗地震能量，達(dá)到減輕地震作用的目的，但是結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彈塑性耗能不可避免地會對結(jié)構(gòu)造成損傷，甚至是不可修復(fù)的損傷。近年來所發(fā)生的大地震(如1994年美國Northridge， 1995年日本神戶，1999年臺灣集集，2008年中國汶川)造成的嚴(yán)重結(jié)構(gòu)破壞和重大財產(chǎn)損失已經(jīng)暴露出傳統(tǒng)抗震設(shè)計方法的這種缺陷。 耗能減振技術(shù)通過在結(jié)構(gòu)中設(shè)置被動耗能裝置，消耗本來由結(jié)構(gòu)構(gòu)件(例如梁柱結(jié)點(diǎn))消耗的地震能量，大大減輕了結(jié)構(gòu)的變形和損傷。目前已開發(fā)的耗能器主要有四類摩擦耗能器、金屬屈服耗能器、粘滯耗能器和粘彈性耗能器。摩擦耗能器因其耗能能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定、價格低廉，在工程中相對于其它三種方式更易于推廣應(yīng)用。Pall摩擦耗能器由Pal 1和Marsh于1982年提出，在加拿大、美國、印度和中國的多幢民用及工業(yè)建筑中得到應(yīng)用。在Pall摩擦阻尼器的基礎(chǔ)上又提出了 T形芯板摩擦耗能器和可變摩擦耗能器等，都具有Pall摩擦耗能器四連桿變形機(jī)構(gòu)，因此統(tǒng)稱為Pall型摩擦阻尼器。Pall型摩擦阻尼器具有耗能能力強(qiáng)，不受支撐屈曲力的影響。 金屬屈服耗能器的形式，如2008年2月27日公開的中國專禾U，公開號為
CN101131005A，公開了一種金屬屈服與摩擦阻尼器聯(lián)合減震控制方法，其主要由耗能鋼板、
摩擦鋼板、水平連接鋼板組成，通過摩擦鋼板和耗能鋼板來實(shí)現(xiàn)分階段耗能，通過調(diào)整摩擦
鋼板滑動槽的長度使消能器具有可調(diào)功能，其效果大大不如摩擦耗能器。 防屈曲支撐被認(rèn)為是很有前途的一種耗能支撐，防屈曲支撐是一種可以防止支撐
屈曲的一種耗能裝置。防屈曲支撐的研究在國內(nèi)則是剛剛起步，這種耗能器具有噸位大、耗
能能力強(qiáng)、不受頻率影響的優(yōu)點(diǎn)。但是摩擦阻尼器在大震過后，摩擦阻尼器的支撐由于屈曲
而不易拆卸，故結(jié)合摩擦阻尼器和防屈曲支撐的優(yōu)點(diǎn)，提出了摩擦阻尼器與防屈曲支撐聯(lián)
合減震控制裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種減震控制裝置，其耗能能力強(qiáng)，便于安
裝，改進(jìn)摩擦耗能器支撐易屈曲、不易拆卸的缺點(diǎn)，更好地滿足工程應(yīng)用的需要。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案其包括框架以及設(shè)置在框架內(nèi)的阻
尼器，阻尼器采用摩擦阻尼器，摩擦阻尼器通過防屈曲支撐構(gòu)件與框架連接。 摩擦阻尼器與防屈曲支撐構(gòu)件栓接。防屈曲支撐構(gòu)件與框架栓接或鉚接或焊接。
摩擦阻尼器采用Pall摩擦阻尼器或T形芯板摩擦阻尼器或可變摩擦阻尼器。 Pall摩擦阻尼器包括十字芯板、橫連板、豎連板、摩擦片、滑動螺栓、四角螺栓；十字芯板相對的兩側(cè)設(shè)有弧形槽孔，另兩側(cè)通過四角螺栓固定在豎連板上；橫連板與豎連板通過四角螺栓連接，橫連板與十字芯板連接處通過摩擦片間隔；滑動螺栓固定在橫連板上并貫通弧形槽孔，弧形槽孔的寬度大于滑動螺栓的直徑。 T形芯板摩擦阻尼器包括T形芯板(根據(jù)需要可以為一層或多層)、橫連板、豎連板、摩擦片、滑動螺栓、四角螺栓；T形芯板豎端設(shè)有弧形槽孔，橫端通過四角螺栓固定在豎連板上；橫連板與豎連板通過四角螺栓連接，橫連板與T形芯板豎端連接處通過摩擦片間隔；滑動螺栓固定在橫連板上并貫通弧形槽孔，弧形槽孔的寬度大于滑動螺栓的直徑。
槽孔中心線以下部兩個四角螺孔中心連線的中點(diǎn)為圓心、以豎連板上兩個螺孔中心距為半徑，弧形槽孔寬度略大于滑動螺栓直徑，弧形槽孔中心線弦長扣除滑動螺栓直徑后應(yīng)不小于結(jié)構(gòu)最大層間變形限值。T形芯板摩擦阻尼器所用材料除摩擦片外均采用鋼材，摩擦片采用耐久性好、摩擦系數(shù)高的摩擦材料，如汽車剎車片等。多層T形芯板摩擦耗能器通過四角螺栓上的支撐連接于結(jié)構(gòu)中。結(jié)構(gòu)發(fā)生側(cè)向變形，將通過支撐帶動耗能器側(cè)向運(yùn)動。當(dāng)耗能器受力克服摩擦力后，由矩形變?yōu)槠叫兴倪呅?，橫連板帶動滑動螺栓在弧形槽孔中相對T形芯板作圓弧運(yùn)動。摩擦片也隨橫連板運(yùn)動，摩擦片與T形芯板間的相對摩擦運(yùn)動將消耗外部輸入能量，從而達(dá)到減輕振動的作用。 T形芯板摩擦阻尼器與Pall摩擦耗能器相比有如下優(yōu)點(diǎn)(l)可根據(jù)工程需要，靈活確定T形芯板的個數(shù)；增加了 T形芯板的個數(shù)，可提高耗能器的摩擦力；(2)簡化了芯板的平面形狀，減少了加工面；(3)弧形螺栓槽孔由兩個減少為一個，降低了加工量；(4)減少了兩個安裝螺栓，有利于提高加工精度。 可變摩擦阻尼器包括T形芯板、橫連板、豎連板、摩擦片、滑動螺栓、四角螺栓；T形芯板豎端設(shè)有弧形槽孔，橫端通過四角螺栓固定在豎連板上；橫連板與豎連板通過四角螺栓連接，橫連板與T形芯板豎端連接處通過摩擦片間隔；滑動螺栓固定在橫連板上并貫通弧形槽孔，弧形槽孔的寬度大于滑動螺栓的直徑；T形芯板豎端的端部為楔形，摩擦片采用相應(yīng)的斜面，兩者斜度相同。 T形芯板頂部有弧形槽孔，槽孔中心線以下部兩個四角螺孔中心連線的中點(diǎn)為圓心、以豎連板上兩個螺孔中心距為半徑，弧形槽孔寬度略大于滑動螺栓直徑，弧形槽孔中心線弦長扣除滑動螺栓直徑后應(yīng)不小于結(jié)構(gòu)最大層間變形限值。多層T形芯板摩擦耗能器通過四角螺栓上的支撐連接于結(jié)構(gòu)中。結(jié)構(gòu)發(fā)生側(cè)向變形，將通過支撐帶動耗能器側(cè)向運(yùn)動。當(dāng)耗能器受力克服摩擦力后，由矩形變?yōu)槠叫兴倪呅?，橫連板帶動滑動螺栓在弧形槽孔中相對T形芯板作圓弧運(yùn)動。摩擦片也隨橫連板運(yùn)動，并且與T形芯板的相對運(yùn)動位弧線平動，即摩擦片的運(yùn)動既有水平分量，也有豎直分量。因此，當(dāng)結(jié)構(gòu)位移增大時，耗能器由矩形變?yōu)槠叫兴倪呅?，T形芯板楔形端頭相對摩擦片和橫連板作抽出運(yùn)動，摩擦力減??；當(dāng)結(jié)構(gòu)位移減小時，耗能器耗能器由平行四邊形變回為矩形，T形芯板楔形端頭相對摩擦片和橫連板作擠進(jìn)運(yùn)動，摩擦力增大。這樣，可變摩擦阻尼器就利用摩擦耗能機(jī)制實(shí)現(xiàn)了粘滯耗能器的基本特征位移最大(即速度最小)時恢復(fù)力最小，位移最小(即速度最大)時恢復(fù)力最大。可變摩擦耗能器同時具備了 Pall摩擦耗能器和粘滯耗能器的優(yōu)點(diǎn)，同時也克服了各自的缺點(diǎn)。可變摩擦耗能器與T形芯板摩擦阻尼器相比，只是在于T形芯板由平面換成了斜面。 本裝置安裝方便、便于拆卸，其耗能能力強(qiáng)，具有廣泛的防震、抗震應(yīng)用領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明的外形結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的實(shí)施例1的十字芯板結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明的實(shí)施例1摩擦阻尼器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明的實(shí)施例1摩擦阻尼器側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明的實(shí)施例2的T形芯板結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明的實(shí)施例2摩擦阻尼器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明的實(shí)施例2摩擦阻尼器側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為本發(fā)明的實(shí)施例3摩擦阻尼器側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本裝置包括框架1以及設(shè)置在框架內(nèi)的阻尼器，阻尼器采用摩擦阻尼器2，摩擦阻 尼器2通過防屈曲支撐構(gòu)件3與框架1連接。
實(shí)施例1 摩擦阻尼器2采用Pall摩擦阻尼器，摩擦阻尼器2與防屈曲支撐構(gòu)件3栓接，防 屈曲支撐構(gòu)件3與框架1焊接。Pall摩擦阻尼器包括十字芯板4、橫連板5、豎連板6、摩擦 片7、滑動螺栓8、四角螺栓9 ;十字芯板4相對的兩側(cè)設(shè)有弧形槽孔IO，另兩側(cè)通過四角螺 栓9固定在豎連板6上；橫連板5與豎連板6通過四角螺栓9連接，橫連板5與十字芯板4 連接處通過摩擦片7間隔；滑動螺栓8固定在橫連板5上并貫通弧形槽孔IO，弧形槽孔10 的寬度大于滑動螺栓8的直徑。
實(shí)施例2 摩擦阻尼器2采用T形芯板摩擦阻尼器，摩擦阻尼器2與防屈曲支撐構(gòu)件3栓接。 防屈曲支撐構(gòu)件3與框架1栓接。T形芯板摩擦阻尼器包括T形芯板11、橫連板5、豎連板 6、摩擦片7、滑動螺栓8、四角螺栓9;T形芯板豎端設(shè)有弧形槽孔10，橫端通過四角螺栓8固 定在豎連板6上；橫連板5與豎連板6通過四角螺栓9連接，橫連板5與T形芯板11豎端 連接處通過摩擦片7間隔；滑動螺栓8固定在橫連板5上并貫通弧形槽孔IO，弧形槽孔10 的寬度大于滑動螺栓8的直徑。
實(shí)施例3 基本同實(shí)施例2，摩擦阻尼器2采用可變摩擦阻尼器，摩擦阻尼器2與防屈曲支撐 構(gòu)件3栓接。防屈曲支撐構(gòu)件3與框架1鉚接。可變摩擦阻尼器包括T形芯板11、橫連板 5、豎連板6、摩擦片7、滑動螺栓8、四角螺栓9 ;T形芯板豎端設(shè)有弧形槽孔10，橫端通過四 角螺栓9固定在豎連板6上；橫連板5與豎連板6通過四角螺栓9連接，橫連板5與T形芯 板11豎端連接處通過摩擦片7間隔；滑動螺栓8固定在橫連板5上并貫通弧形槽孔10，弧 形槽孔10的寬度大于滑動螺栓8的直徑；T形芯板11豎端的端部12為楔形，摩擦片7采 用相應(yīng)的斜面，兩者斜度相同。
權(quán)利要求
一種減震控制裝置，包括框架以及設(shè)置在框架內(nèi)的阻尼器，其特征在于阻尼器采用摩擦阻尼器，摩擦阻尼器通過防屈曲支撐構(gòu)件與框架連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的減震控制裝置，其特征在于摩擦阻尼器與防屈曲支撐構(gòu)件栓接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的減震控制裝置，其特征在于防屈曲支撐構(gòu)件與框架栓接或鉚接或焊接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的減震控制裝置，其特征在于摩擦阻尼器采用Pall摩擦阻尼器或T形芯板摩擦阻尼器或可變摩擦阻尼器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的減震控制裝置，其特征在于Pall摩擦阻尼器包括十字芯板、橫連板、豎連板、摩擦片、滑動螺栓、四角螺栓；十字芯板相對的兩側(cè)設(shè)有弧形槽孔，另兩側(cè)通過四角螺栓固定在豎連板上；橫連板與豎連板通過四角螺栓連接，橫連板與十字芯板連接處通過摩擦片間隔；滑動螺栓固定在橫連板上并貫通弧形槽孔，弧形槽孔的寬度大于滑動螺栓的直徑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的減震控制裝置，其特征在于T形芯板摩擦阻尼器包括T形芯板、橫連板、豎連板、摩擦片、滑動螺栓、四角螺栓；T形芯板豎端設(shè)有弧形槽孔，橫端通過四角螺栓固定在豎連板上；橫連板與豎連板通過四角螺栓連接，橫連板與T形芯板豎端連接處通過摩擦片間隔；滑動螺栓固定在橫連板上并貫通弧形槽孔，弧形槽孔的寬度大于滑動螺栓的直徑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的減震控制裝置，其特征在于可變摩擦阻尼器包括T形芯板、橫連板、豎連板、摩擦片、滑動螺栓、四角螺栓；T形芯板豎端設(shè)有弧形槽孔，橫端通過四角螺栓固定在豎連板上；橫連扳與豎連板通過四角螺栓連接，橫連板與T形芯板豎端連接處通過摩擦片間隔；T形芯板豎端的端部為楔形，摩擦片采用相應(yīng)的斜面，兩者斜度相同；滑動螺栓固定在橫連板上并貫通弧形槽孔，弧形槽孔的寬度大于滑動螺栓的直徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種建筑物的防護(hù)裝置，尤其涉及一種減少外界震動影響的防護(hù)裝置。本發(fā)明的減震控制裝置，包括框架以及設(shè)置在框架內(nèi)的阻尼器，阻尼器采用摩擦阻尼器，摩擦阻尼器通過防屈曲支撐構(gòu)件與框架連接。本裝置安裝方便、便于拆卸，其耗能能力強(qiáng)，具有廣泛的防震、抗震應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號E04B1/98GK101748819SQ20081023786
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月6日
發(fā)明者張紀(jì)剛 申請人:青島理工大學(xué)