專利名稱：一種可釋放自由度的消能減震機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及建筑結(jié)構(gòu)用耗能減震裝置，具體涉及一種可釋放自由度的消能減震機構(gòu)。
背景技術(shù)：
建筑結(jié)構(gòu)的消能減震是指在建筑結(jié)構(gòu)中設(shè)置適當(dāng)?shù)南懿考?，消能部件可由耗能減震裝置及斜撐、墻體、梁或節(jié)點等支承構(gòu)件組成。金屬阻尼器是一種耗能性能優(yōu)越、構(gòu)造簡單、制作方便、造價低廉、易于更換的耗能減震裝置。它既可以配合隔震支座或隔震系統(tǒng)，作為其中的耗能單元或限位裝置使用，又可以單獨用于建筑結(jié)構(gòu)中作為耗能裝置使用，以提供附加阻尼和剛度，在未來抗震消能領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但是，一般金屬阻尼器在三個方向(X、Y、Z)均具有一定的剛度(參見附


圖1所示)，這樣在結(jié)構(gòu)中設(shè)置阻尼器時，阻尼器通過連接裝置與結(jié)構(gòu)形成桁架結(jié)構(gòu)，改變了結(jié)構(gòu)的受力形式，并且在水平面上的兩個方向(Χ、γ)會相互干擾，給設(shè)計的效果帶來較大的不確定因素，另外阻尼器的受力狀態(tài)變得復(fù)雜，不利于其作用發(fā)揮，甚至?xí)劤刹涣己蠊?。本專利中提出了一種裝置可以釋放阻尼器某個(些)方向的自由度，進而讓其在某個(些)方向發(fā)揮作用，這樣令裝有阻尼器的結(jié)構(gòu)受力更加明確，也可避免兩個方向(阻尼器的水平受力方向和垂直受力方向)上阻尼器受力的相互干擾。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種可釋放自由度的消能減震機構(gòu)，令裝有阻尼器的結(jié)構(gòu)受力更加明確，并且能避免兩個方向(阻尼器的水平受力方向和垂直受力方向)上阻尼器受力的相互干擾。為了實現(xiàn)上述目的，本實 用新型的技術(shù)方案是一種可釋放自由度的消能減震機構(gòu)，包括金屬阻尼器、自由度釋放裝置及用于安裝金屬阻尼器的支撐或剛性墻，所述金屬阻尼器的兩側(cè)分別與一外部連接機構(gòu)相連，其中金屬阻尼器一側(cè)的外部連接機構(gòu)設(shè)計為一自由度釋放裝置，該自由度釋放裝置的另一端與結(jié)構(gòu)相連，或者與剛性墻或支撐相連，金屬阻尼器另一側(cè)的外部連接機構(gòu)為支撐或剛性墻等，所述支撐或剛性墻的另一端與結(jié)構(gòu)相連，所述結(jié)構(gòu)為梁或柱。進一步，所述自由度釋放裝置包括平行放置的上底板、下底板，設(shè)置在上底板和下底板之間的受力鋼板、加勁鋼板，所述受力鋼板、加勁鋼板分別垂直于上底板、下底板，所述受力鋼板和加勁鋼板垂直，所述上底板和下底板之間留有一定的空間，所述下底板上設(shè)置有長形孔，所述上底板與結(jié)構(gòu)相連，或者與剛性墻或支撐相連，所述下底板與金屬阻尼器的上側(cè)面相連，下底板與金屬阻尼器的上側(cè)面之間留有一定的空間，所述金屬阻尼器的上側(cè)面上設(shè)置有與所述下底板上的長形孔數(shù)目相等的銷釘。進一步，所述長形孔成對開在所述上底板和下底板之間的受力鋼板的兩側(cè)，所述長形孔的長方向垂直于受力鋼板的長度方向，且長形孔的數(shù)目、形狀、大小和所述銷釘相對應(yīng)，長形孔的短方向的大小與所述銷釘?shù)拇笮∫恢?，從而限制銷釘在該方向上的自由移動。進一步，所述銷釘形狀采用圓形、方形、長方形等形狀，銷釘?shù)拈L度穿過自由度釋放裝置的下底板進入自由度釋放裝置的上底板和下底板形成的空間內(nèi)并伸出一定的長度，所述銷釘?shù)纳隙嗽O(shè)置螺帽放大頭部。進一步，所述上底板和下底板之間的受力鋼板的數(shù)量可為兩個以上，且相鄰兩個受力鋼板之間留有一定的間隙。進一步，所述金屬阻尼器一側(cè)的自由度釋放裝置與結(jié)構(gòu)相連，所述金屬阻尼器另一側(cè)的外部連接機構(gòu)為剛性墻。進一步，所述金屬阻尼器一側(cè)的自由度釋放裝置與結(jié)構(gòu)相連，所述金屬阻尼器另一側(cè)的外部連接機構(gòu)為支撐。進一步，所述金屬阻尼器一側(cè)的自由度釋放裝置與剛性墻相連，所述金屬阻尼器另一側(cè)的外部連接機構(gòu)為剛性墻。進一步，所述金屬阻尼器一側(cè)的自由度釋放裝置與支撐相連，所述金屬阻尼器另一側(cè)的外部連接機構(gòu)為支撐。進一步，所述剛性墻為鋼筋混凝土墻或鋼骨混凝土墻。進一步，所述支撐為K字形支撐。本實用新型的設(shè)計原理本實用新型的金屬阻尼器原來設(shè)有兩個外部連接結(jié)構(gòu)，其中一個外部連接結(jié)構(gòu)與建筑物上的其它連接結(jié)構(gòu)連接，另一個外部連接結(jié)構(gòu)為剛性墻或支撐，從而達(dá)到了耗能減震的目的。現(xiàn)在將其中一側(cè)的外部連接結(jié)構(gòu)改裝成一自由度釋放裝置。由于需要用到的是讓阻尼器在水平面內(nèi)某個方向上發(fā)揮阻尼受力作用，故該自由度釋放裝置具體是通過釋放金屬阻尼器前后方向的自由度，以及豎直方向的自由度，讓金屬阻尼器在發(fā)生地震受力時在前后方向及豎直方向上不受力，僅讓其在水平面內(nèi)左右方向上受力，從而達(dá)到了釋放金屬阻尼器前后方向、豎直方向的自由度的目的，避免水平受力方向和垂直受力方向上金屬阻尼器受力的相互干擾，以及水平面內(nèi)兩個方向上阻尼器間的相互干擾，進而讓金屬阻尼器在水平方向上的受力作用更好地發(fā)揮。有益效果本實用新型通過在金屬阻尼器上安裝一自由度釋放裝置，可以釋放金屬阻尼器前后方向及水平面內(nèi)某個方向的自由度，進而讓其在水平面內(nèi)的單個方向上發(fā)揮作用，這樣令裝有金屬阻尼器的結(jié)構(gòu)受力更加明確，也可避免阻尼器的水平受力方向和垂直受力方向上金屬阻尼器受力的相互干擾，以及水平面內(nèi)兩個方向上阻尼器間的相互干擾；有利于金屬阻尼器作用的發(fā)揮。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進一步說明本實用新型。
圖1為金屬阻尼器在建筑結(jié)構(gòu)中的受力分析示意圖。圖2為本實用新型中自由度釋放裝置一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖(包括圖2a、2b，其中圖2a為主視圖，圖2b為圖2a中A-A方向的剖視圖)。圖3為本實用新型中自由度釋放裝置另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖(包括圖3a、3b，其中圖3a為主視圖，圖3b為圖3a中B-B方向的剖視圖)。圖4為本實用新型的金屬阻尼器連接結(jié)構(gòu)的第一實施例示意圖(包括圖4a、4b)。[0024]圖5為本實用新型的金屬阻尼器連接結(jié)構(gòu)的第二實施例示意圖(包括圖5a、5b)。圖6為本實用新型的金屬阻尼器連接結(jié)構(gòu)的第三實施例示意圖(包括圖6a、6b)。圖7為本實用新型的金屬阻尼器連接結(jié)構(gòu)的第四實施例示意圖(包括圖7a、7b)。圖中各符號代表部件1.金屬阻尼器；2.自由度釋放裝置；21.上底板；210.銷釘；22.下底板；220.長形孔；221.受力鋼板；4.加勁鋼板；5.剛性墻；6. K字形支撐；7.柱；8.梁。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作詳細(xì)說明本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。如圖2所示，為本實用新型中自由度釋放裝置第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2a為主視圖，圖2b為圖2a中A-A方向的剖視圖。圖2a中包括金屬阻尼器1，金屬阻尼器I的一側(cè)設(shè)有外部連接機構(gòu)，該外部連接機構(gòu)為剛性墻或支撐，金屬阻尼器I的另一側(cè)的外部連接機構(gòu)設(shè)計為自由度釋放裝置2。如圖2a、圖2b所示，自由度釋放裝置2包括平行放置的上底板21、下底板22，設(shè)置在上底板21和下底板22之間的受力鋼板221、加勁鋼板4，受力鋼板221、加勁鋼板4分別垂直于上底板21、下底板22，受力鋼板221和加勁鋼板4垂直，上底板21和下底板22之間留有一定的空間，下底板22上設(shè)置有長形孔220，上底板21與結(jié)構(gòu)相連，或者與剛性墻或支撐相連，下底板22與金屬阻尼器I的上側(cè)面相連，下底板22與金屬阻尼器I的上側(cè)面之間留有一定的空間，金屬阻尼器I的上側(cè)面上設(shè)置有與下底板22上的長形孔220數(shù)目相等的銷釘210。長形孔220成對開在受力鋼板221的兩側(cè)，共開有八個，受力鋼板221的每側(cè)分別有四個，對應(yīng)設(shè)有八個銷釘210，且長形孔220的數(shù)目、形狀、大小和銷釘210相對應(yīng)。長形孔220的形狀和銷釘210相匹配，即當(dāng)銷釘210的形狀采用圓形時(銷釘210也可以采用方形、長方形等形狀)，長形孔220的形狀則為兩端分別設(shè)計成半圓形的長方形，且長形孔220兩端半圓的直徑和圓形銷釘210的直徑相等，長形孔220的長度大于圓形銷釘210的直徑，從而保證了金屬阻尼器I通過銷釘210可以在長形孔220內(nèi)前后自由活動，上下留有一定的活動空間，左右不能自由活動。從而達(dá)到了釋放金屬阻尼器I前后方向和豎直方向自由度的目的，讓其只在水平受力方向上受力。即X/Y/Z三個方向，上下對應(yīng)Z方向，左右對應(yīng)Y方向，前后對應(yīng)X方向，僅讓阻尼器在水平面內(nèi)的Y方向可以受力，X方向和Z方向上不受力。如圖3所示，為本實用新型中自由度釋放裝置另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖3a為主視圖，圖3b為圖3a中B-B方向的剖視圖。圖3a中包括金屬阻尼器1，金屬阻尼器I的一側(cè)設(shè)有外部連接機構(gòu)，該外部連接機構(gòu)為該外部連接機構(gòu)為剛性墻或支撐，金屬阻尼器I的另一側(cè)的外部連接機構(gòu)設(shè)計為自由度釋放裝置2。如圖3a、圖3b所示，受力鋼板221設(shè)置在上底板21和下底板22之間，受力鋼板221設(shè)置兩塊，且兩塊受力鋼板221平行，兩塊受力鋼板221平行分別與加勁鋼板4垂直，兩塊受力鋼板221中間留有一定的間隙，長形孔220開在兩個受力鋼板221的外側(cè)，共開有八個，受力鋼板221的每側(cè)分別有四個，對應(yīng)設(shè)有八個銷釘210，且長形孔220的數(shù)目、形狀、大小和銷釘210相對應(yīng)。長形孔220的形狀和銷釘210相匹配，即當(dāng)銷釘210的形狀采用圓形時(銷釘210也可以采用方形、長方形等形狀)，長形孔220的形狀則為兩端分別設(shè)計成半圓形的長方形，且長形孔220兩端半圓的直徑和圓形銷釘210的直徑相等，長形孔220的長度大于圓形銷釘210的直徑，從而保證了金屬阻尼器I通過銷釘210可以在長形孔220內(nèi)前后自由活動，上下留有一定的活動空間，左右不能自由活動。從而達(dá)到了釋放金屬阻尼器I前后方向和豎直方向自由度的目的，讓其只在水平受力方向上受力。即X/Y/Z三個方向，上下對應(yīng)Z方向，左右對應(yīng)Y方向，前后對應(yīng)X方向，僅讓阻尼器在水平面內(nèi)的Y方向可以受力，X方向和Z方向上不受力。本實施例中采用了兩個受力鋼板221，且兩個受力鋼板221平行設(shè)置于上底板21和下底板22之間，中間留有間隙，這樣的設(shè)置能使金屬阻尼器I在受力時性能更加穩(wěn)定、可靠如圖4所示為本實用新型的金屬阻尼器連接結(jié)構(gòu)的第一實施例示意圖，圖中包括柱7、梁8，柱7和梁8垂直交叉設(shè)計，圖4a、圖4b中金屬阻尼器I 一側(cè)的自由度釋放裝置2與梁8相連，金屬阻尼器I另一側(cè)的外部連接機構(gòu)為剛性墻5，剛性墻5采用鋼筋混凝土墻或鋼骨混凝土墻。其中圖4a中采用的是自由度釋放裝置2的第一個實施例的結(jié)構(gòu)；圖4b中采用的是自由度釋放裝置2的另一實施例的結(jié)構(gòu)。如圖5所示，為本實用新型的金屬阻尼器連接結(jié)構(gòu)的第二實施例示意圖，圖中包括柱7、梁8，柱7和梁8垂直交叉設(shè)計，圖5a、圖5b中金屬阻尼器I 一側(cè)的自由度釋放裝置2與梁8相連，金屬阻尼器I另一 側(cè)的外部連接機構(gòu)為K字形支撐6。其中圖5a中采用的是自由度釋放裝置2的第一個實施例的結(jié)構(gòu)；圖5b中采用的是自由度釋放裝置2的另一實施例的結(jié)構(gòu)。如圖6所示，為本實用新型的金屬阻尼器連接結(jié)構(gòu)的第三實施例示意圖，圖中包括柱7、梁8、兩個剛性墻5，柱7和梁8垂直交叉設(shè)計，金屬阻尼器I設(shè)在兩個剛性墻5之間。剛性墻5采用鋼筋混凝土墻或鋼骨混凝土墻。圖6a、圖6b中金屬阻尼器I上的外部連接機構(gòu)為剛性墻5，自由度釋放裝置2與剛性墻5連接。其中圖6a中采用的是自由度釋放裝置2的第一個實施例的結(jié)構(gòu)；圖6b中采用的是自由度釋放裝置2的另一實施例的結(jié)構(gòu)。如圖7所示，為本實用新型的金屬阻尼器連接結(jié)構(gòu)的第四實施例示意圖，圖中包括柱7、梁8、兩個K字形支撐6，柱7和梁8垂直交叉設(shè)計，兩個K字形支撐6相對放置，金屬阻尼器I設(shè)在兩個K字形支撐6之間。圖7a、圖7b中金屬阻尼器I上的外部連接機構(gòu)為K字形支撐6，自由度釋放裝置2與K字形支撐6連接。其中圖7a中采用的是自由度釋放裝置2的第一個實施例的結(jié)構(gòu)；圖7b中采用的是自由度釋放裝置2的另一實施例的結(jié)構(gòu)。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.一種可釋放自由度的消能減震機構(gòu)，其特征在于，包括金屬阻尼器、自由度釋放裝置及用于安裝金屬阻尼器的支撐或剛性墻，所述金屬阻尼器的兩側(cè)分別與一外部連接機構(gòu)相連，其中金屬阻尼器一側(cè)的外部連接機構(gòu)設(shè)計為一自由度釋放裝置，該自由度釋放裝置的另一端與結(jié)構(gòu)相連，或者與剛性墻或支撐相連，金屬阻尼器另一側(cè)的外部連接機構(gòu)為支撐或剛性墻，所述支撐或剛性墻的另一端與結(jié)構(gòu)相連，所述結(jié)構(gòu)為梁或柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可釋放自由度的消能減震機構(gòu)，其特征在于，所述自由度釋放裝置包括平行放置的上底板、下底板，設(shè)置在上底板和下底板之間的受力鋼板、加勁鋼板，所述受力鋼板、加勁鋼板分別垂直于上底板、下底板，所述受力鋼板和加勁鋼板垂直，所述上底板和下底板之間留有一定的空間，所述下底板上設(shè)置有長形孔，所述上底板與結(jié)構(gòu)相連，或者與剛性墻或支撐相連，所述下底板與金屬阻尼器的上側(cè)面相連，下底板與金屬阻尼器的上側(cè)面之間留有一定的空間，所述金屬阻尼器的上側(cè)面上設(shè)置有與所述下底板上的長形孔數(shù)目相等的銷釘。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可釋放自由度的消能減震機構(gòu)，其特征在于，所述長形孔成對開在所述上底板和下底板之間的受力鋼板的兩側(cè)，所述長形孔的長方向垂直于受力鋼板的長度方向，且長形孔的數(shù)目、形狀、大小和所述銷釘相對應(yīng)，長形孔的短方向的大小與所述銷釘?shù)拇笮∫恢拢瑥亩拗其N釘在該方向上的自由移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可釋放自由度的消能減震機構(gòu)，其特征在于，所述銷釘形狀采用圓形、方形、長方形形狀，銷釘?shù)拈L度穿過自由度釋放裝置的下底板進入自由度釋放裝置的上底板和下底板形成的空間內(nèi)并伸出一定的長度，所述銷釘?shù)纳隙嗽O(shè)置螺帽放大頭部。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可釋放自由度的消能減震機構(gòu)，其特征在于，所述上底板和下底板之間的受力鋼板的數(shù)量為兩個以上，且相鄰兩個受力鋼板之間留有一定的間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可釋放自由度的消能減震機構(gòu)，其特征在于，所述金屬阻尼器一側(cè)的自由度釋放裝置與結(jié)構(gòu)相連，所述金屬阻尼器另一側(cè)的外部連接機構(gòu)為剛性j-jfeI回O
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可釋放自由度的消能減震機構(gòu)，其特征在于，所述金屬阻尼器一側(cè)的自由度釋放裝置與結(jié)構(gòu)相連，所述金屬阻尼器另一側(cè)的外部連接機構(gòu)為支撐。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可釋放自由度的消能減震機構(gòu)，其特征在于，所述金屬阻尼器一側(cè)的自由度釋放裝置與剛性墻相連，所述金屬阻尼器另一側(cè)的外部連接機構(gòu)為剛性墻。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可釋放自由度的消能減震機構(gòu)，其特征在于，所述金屬阻尼器一側(cè)的自由度釋放裝置與支撐相連，所述金屬阻尼器另一側(cè)的外部連接機構(gòu)為支撐。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可釋放自由度的消能減震機構(gòu)，其特征在于，所述剛性墻為鋼筋混凝土墻或鋼骨混凝土墻，所述支撐為K字形支撐。
專利摘要本實用新型公開了一種可釋放自由度的消能減震機構(gòu)，包括金屬阻尼器、自由度釋放裝置及用于安裝金屬阻尼器的支撐或剛性墻，所述金屬阻尼器的兩側(cè)分別與一外部連接機構(gòu)相連，其中金屬阻尼器一側(cè)的外部連接機構(gòu)設(shè)計為一自由度釋放裝置，該自由度釋放裝置的另一端與結(jié)構(gòu)相連，或者與剛性墻或支撐相連，金屬阻尼器另一側(cè)的外部連接機構(gòu)為支撐或剛性墻等，所述支撐或剛性墻的另一端與結(jié)構(gòu)相連，所述結(jié)構(gòu)為梁或柱。本實用新型可以釋放金屬阻尼器豎直方向以及水平面內(nèi)某個方向的自由度，進而讓其在水平面內(nèi)的一個方向上發(fā)揮作用，這樣令裝有金屬阻尼器的結(jié)構(gòu)受力更加明確，可避免阻尼器的水平受力方向和垂直受力方向上金屬阻尼器受力的相互干擾。
文檔編號E04B1/98GK202899338SQ20122015492
公開日2013年4月24日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者陳明中, 黃坤耀, 徐繼東, 鄧文艷 申請人:上海賽弗工程減震技術(shù)有限公司