具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器，包括上下的兩塊外層鋼板、中間板件及粘彈性材料層，所述粘彈性材料層設(shè)置在所述兩塊外層鋼板之間，所述中間板件安裝在所述粘彈性材料層中間層位置，其特征在于，所述粘彈性材料層包括對(duì)稱設(shè)置在兩塊外層鋼板左側(cè)的第一粘彈性材料層和右側(cè)的第二彈性材料層，所述兩塊外層鋼板的中間均設(shè)置有外擴(kuò)的U型部。本發(fā)明結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，U型部通過限制粘彈性材料的剪切變形的大小，使粘彈性材料始終處于較小的應(yīng)變幅值，從而使粘彈性材料處于具有良好耗能能力的狀態(tài)，并且U型部還有輔助耗能的作用，這樣使該結(jié)構(gòu)又具有較強(qiáng)的耗能能力。
【專利說明】
具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及土木工程結(jié)構(gòu)的抗震裝置領(lǐng)域，具體涉及一種粘彈性阻尼器與金屬阻尼器相結(jié)合的具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器。
【背景技術(shù)】
[0002]地震力和風(fēng)振力是建筑結(jié)構(gòu)所承受的主要控制荷載，也是導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞和倒塌的主要因素，準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下的受力機(jī)理和動(dòng)力響應(yīng)，并對(duì)其實(shí)施可靠的抗振保護(hù)措施是一個(gè)前沿性的研究課題。結(jié)構(gòu)耗能減振控制是一種新型的抗振方式，即利用耗能減振裝置消耗外部激勵(lì)能量，以達(dá)到減輕外部激勵(lì)對(duì)主結(jié)構(gòu)的破壞。目前，結(jié)構(gòu)耗能減振技術(shù)在實(shí)際土木工程中的應(yīng)用越來越廣泛，耗能減振裝置主要有流體阻尼裝置、金屬阻尼裝置、摩擦阻尼裝置、粘彈性阻尼裝置等。
[0003]其中，粘彈性阻尼裝置作為一種常用的減振結(jié)構(gòu)，一般情況下，其是在線位移下起作用。當(dāng)結(jié)構(gòu)受到地震或風(fēng)荷載時(shí)，結(jié)構(gòu)層間發(fā)生相對(duì)位移，內(nèi)外鋼板發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)粘彈性材料往復(fù)變形發(fā)熱，損耗能量，從而減小并迅速衰減結(jié)構(gòu)在地震或風(fēng)荷載作用下的振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)減振耗能的目的。但是現(xiàn)有普通的粘彈性具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器當(dāng)粘彈性材料剪切變形過大時(shí)，粘彈性材料的耗能能力退化嚴(yán)重，目前并沒有針對(duì)這一問題進(jìn)行改進(jìn)的粘彈性阻尼裝置。
[0004]有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:當(dāng)結(jié)構(gòu)處有大幅度震動(dòng)時(shí)，如何限制粘彈性材料過大剪切變形而導(dǎo)致粘彈性材料耗能能力退化的問題。
[0006]為此，本發(fā)明的目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、將粘彈性阻尼器與金屬阻尼器相結(jié)合的具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器。具體技術(shù)方案如下:
[0007]—種具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器，包括上下的兩塊外層鋼板、中間板件及粘彈性材料層，所述粘彈性材料層設(shè)置在所述兩塊外層鋼板之間，所述中間板件安裝在所述粘彈性材料層中間層位置，所述粘彈性材料層包括對(duì)稱設(shè)置在兩塊外層鋼板左側(cè)的第一粘彈性材料層和右側(cè)的第二彈性材料層，所述兩塊外層鋼板的中間均設(shè)置有外擴(kuò)的U型部。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，所述外層鋼板包括上部第一外層鋼板和第二層鋼板以及下部第三外層鋼板和第四外層鋼板，所述U型部包括上部的第一 U型鋼板和下部的第二 U型鋼板，所述第一U型鋼板安裝在所述第一外層鋼板和第二層鋼板之間，所述第二U型鋼板安裝在所述第三外層鋼板和第四外層鋼板之間。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，所述U型鋼板與所述外層鋼板可拆卸的連接。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，所述U型鋼板與所述外層鋼板通過螺栓相連接。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，還包括溫度傳感器、控制裝置及溫度調(diào)節(jié)裝置，所述控制裝置與所述檢測(cè)裝置及溫度調(diào)節(jié)裝置控制連接，所述溫度調(diào)節(jié)裝置安裝在所述外層鋼板上，所述溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)所述粘彈性材料層的溫度并將數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸至所述控制裝置，所述控制裝置根據(jù)該數(shù)據(jù)信號(hào)控制所述溫度調(diào)節(jié)裝置對(duì)所述彈性材料層進(jìn)行溫度控制。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，所述溫度調(diào)節(jié)裝置包括制冷模塊、制熱模塊及數(shù)據(jù)接收模塊，所述控制裝置魚所述數(shù)據(jù)接收模塊相連接，所述數(shù)據(jù)接收模塊分別與制冷模塊、制熱豐吳塊相連接。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，所述控制裝置包括殼體、PCB電路板以及設(shè)置在PCB板上的控制芯片和功率器件。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器，不同于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，U型部通過限制粘彈性材料的剪切變形的大小，使粘彈性材料始終處于較小的應(yīng)變幅值，從而使粘彈性材料處于具有良好耗能能力的狀態(tài)，并且U型部還有輔助耗能的作用，這樣使該結(jié)構(gòu)又具有較強(qiáng)的耗能能力。另外，本發(fā)明設(shè)置有溫度傳感器、控制裝置及溫度調(diào)節(jié)裝置，對(duì)粘彈性材料層進(jìn)行溫度控制，保證粘彈性材料層處于最佳工作狀態(tài)。
【附圖說明】
[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器的示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0017]下面參考附圖來詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器。
[0018]實(shí)施例一
[0019]如圖1所示的一種具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器，包括上下的兩塊外層鋼板1、中間板件2及粘彈性材料層，粘彈性材料層設(shè)置在兩塊外層鋼板I之間，中間板件2安裝在粘彈性材料層中間層位置，粘彈性材料層包括對(duì)稱設(shè)置在兩塊外層鋼板左側(cè)的第一粘彈性材料層3和右側(cè)的第二彈性材料層4，兩塊外層鋼板I的中間均設(shè)置有外擴(kuò)的U型部，U型部具有一定彈性可以左右伸縮。U型部通過限制粘彈性材料的剪切變形的大小，使粘彈性材料始終處于較小的應(yīng)變幅值，從而使粘彈性材料處于具有良好耗能能力的狀態(tài)，并且U型部還有輔助耗能的作用，這樣使該結(jié)構(gòu)又具有較強(qiáng)的耗能能力。當(dāng)然U型僅僅是為了描述目的，也可以為其他形狀，只要滿足能夠使外層鋼板I相對(duì)于中間板件2在荷載作用下產(chǎn)生一定位移量。
[0020]在本實(shí)施例中，外層鋼板I包括上部第一外層鋼板11和第二層鋼板12以及下部第三外層鋼板13和第四外層鋼板14，U型部包括上部的第一 U型鋼板5和下部的第二 U型鋼板6，第一U型鋼板5安裝在第一外層鋼板11和第二層鋼板12之間，第二U型鋼板6安裝在第三外層鋼板13和第四外層鋼板14之間。
[0021]有利的，U型鋼板與外層鋼板可拆卸的連接，便于拆卸維修保養(yǎng)，更有力的，U型鋼板與外層鋼板通過四個(gè)螺栓7相連接。
[0022]實(shí)施例二
[0023]
【申請(qǐng)人】在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，粘彈性材料層主要特征與溫度有關(guān)，當(dāng)溫度低到一定的程度時(shí)，粘彈性材料呈玻璃態(tài)，失去阻尼性質(zhì)；在高溫時(shí)，它呈橡膠態(tài)，阻尼也很??；只有在中頻和中等溫度時(shí)，阻尼最大，阻尼效果最好，因此，
【申請(qǐng)人】在角位移型復(fù)合阻尼裝置的基礎(chǔ)上設(shè)置有可以調(diào)節(jié)溫度的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括溫度傳感器、控制裝置及溫度調(diào)節(jié)裝置(未示出)，控制裝置與檢測(cè)裝置及溫度調(diào)節(jié)裝置控制連接，溫度調(diào)節(jié)裝置安裝在外層鋼板上，溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)粘彈性材料層的溫度并將數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸至控制裝置，控制裝置根據(jù)該數(shù)據(jù)信號(hào)控制溫度調(diào)節(jié)裝置對(duì)彈性材料層進(jìn)行溫度控制。溫度調(diào)節(jié)裝置包括制冷模塊、制熱模塊及數(shù)據(jù)接收模塊，控制裝置魚數(shù)據(jù)接收模塊相連接，數(shù)據(jù)接收模塊分別與制冷模塊、制熱模塊相連接。
[0024]在本實(shí)施例中，控制裝置包括殼體、PCB電路板以及設(shè)置在PCB板上的控制芯片和功率器件。
[0025]另外，
【申請(qǐng)人】發(fā)現(xiàn)由于角位移型復(fù)合阻尼裝置裸露在空氣中，控制裝置的殼體內(nèi)容易進(jìn)入灰塵等雜物，影響了控制裝置的使用，容易造成PCB電路板以及設(shè)置在PCB板上的控制芯片和功率器件的損壞，進(jìn)而不能達(dá)到良好的溫度控制效果，因此，
【申請(qǐng)人】在殼體內(nèi)設(shè)計(jì)了灰塵清理系統(tǒng)。
[0026]在本實(shí)施例中，控制裝置還包括設(shè)置在殼體內(nèi)的灰塵清理系統(tǒng)，灰塵清理系統(tǒng)包括第一積灰檢測(cè)裝置、第二積灰檢測(cè)裝置、排風(fēng)口和灰塵吹掃裝置，灰塵吹掃裝置包括清掃進(jìn)氣裝置，清掃進(jìn)氣裝置的進(jìn)氣口處設(shè)置過濾裝置，清掃進(jìn)氣裝置與設(shè)置于PCB板的電路元件安裝面一側(cè)的清掃管路連通，清掃管路位于電路元件上方，并在對(duì)應(yīng)發(fā)熱元件的位置處設(shè)有自適應(yīng)出氣口，每個(gè)自適應(yīng)出氣口處設(shè)置多片扇形雙金屬片，在形變溫度以下時(shí)，多片扇形雙金屬片相互鄰近構(gòu)成圓盤狀，從而將自適應(yīng)出氣口封閉，高于形變溫度時(shí)雙金屬片向自適應(yīng)出氣口外側(cè)方向彎曲，將自適應(yīng)出氣口打開，且當(dāng)雙金屬片的溫度越高時(shí)，自適應(yīng)出氣口被打開的幅度越大;第一積灰檢測(cè)裝置包括用于測(cè)量元件散熱片電容值的第一電容測(cè)量器和比較器，元件散熱片由多個(gè)散熱片單體構(gòu)成，多個(gè)散熱片單體之間電絕緣，第一電容測(cè)量器對(duì)散熱片單體之間的電容進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)比較器判斷出測(cè)量電容值小于閾值電容時(shí)，啟動(dòng)清掃進(jìn)氣裝置，經(jīng)過過濾的空氣經(jīng)由清掃管路上的自適應(yīng)出氣口吹出，對(duì)電路元件進(jìn)行清掃;排風(fēng)口第二積灰檢測(cè)裝置包括光束發(fā)生器和至少一個(gè)設(shè)置在PCB板上的反射鏡面，該光束發(fā)生器設(shè)置在驅(qū)動(dòng)器殼體內(nèi)部側(cè)壁上，光束發(fā)生器以固定的角度將直線光束發(fā)射到反射鏡面，經(jīng)反射鏡面反射后，光束被投射到位于驅(qū)動(dòng)器殼體內(nèi)部側(cè)壁上的光敏開關(guān)，光敏開關(guān)接收到光束后保持打開狀態(tài)；當(dāng)反射鏡面上的積灰達(dá)到預(yù)定厚度時(shí)，光敏開關(guān)感應(yīng)不到反射光線，則光敏開關(guān)閉合，自動(dòng)啟動(dòng)清掃進(jìn)氣裝置;該第一積灰檢測(cè)裝置和第二積灰檢測(cè)裝置中的任何一者啟動(dòng)清掃進(jìn)氣裝置時(shí)，該清掃進(jìn)氣裝置啟動(dòng)，預(yù)定時(shí)間后，該清掃進(jìn)氣裝置自動(dòng)關(guān)閉。
[0027]根據(jù)以上實(shí)施例所述，本發(fā)明提供的具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器，不同于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，U型部通過限制粘彈性材料的剪切變形的大小，使粘彈性材料始終處于較小的應(yīng)變幅值，從而使粘彈性材料處于具有良好耗能能力的狀態(tài)，并且U型部還有輔助耗能的作用，這樣使該結(jié)構(gòu)又具有較強(qiáng)的耗能能力。另外，本發(fā)明在以上方案基礎(chǔ)上新增了溫度傳感器、控制裝置及溫度調(diào)節(jié)裝置，對(duì)粘彈性材料層進(jìn)行溫度控制，保證粘彈性材料層處于最佳工作狀態(tài)；另外在控制裝置的殼體內(nèi)設(shè)置有灰塵清理系統(tǒng)，提高控制系統(tǒng)的使用壽命及工作效率，可以使粘彈性材料層的溫度時(shí)刻處于溫度可控的狀態(tài)，進(jìn)而提高了整個(gè)具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器的阻尼效率。
[0028]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0029]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0030]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0031]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0032]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0033]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器，包括上下的兩塊外層鋼板、中間板件及粘彈性材料層，所述粘彈性材料層設(shè)置在所述兩塊外層鋼板之間，所述中間板件安裝在所述粘彈性材料層中間層位置，其特征在于，所述粘彈性材料層包括對(duì)稱設(shè)置在兩塊外層鋼板左側(cè)的第一粘彈性材料層和右側(cè)的第二彈性材料層，所述兩塊外層鋼板的中間均設(shè)置有外擴(kuò)的U型部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器，其特征在于，所述外層鋼板包括上部第一外層鋼板和第二層鋼板以及下部第三外層鋼板和第四外層鋼板，所述U型部包括上部的第一 U型鋼板和下部的第二 U型鋼板，所述第一 U型鋼板安裝在所述第一外層鋼板和第二層鋼板之間，所述第二U型鋼板安裝在所述第三外層鋼板和第四外層鋼板之間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器，其特征在于，所述U型鋼板與所述外層鋼板可拆卸的連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器，其特征在于，所述U型鋼板與所述外層鋼板通過螺栓相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器，其特征在于，還包括溫度傳感器、控制裝置及溫度調(diào)節(jié)裝置，所述控制裝置與所述檢測(cè)裝置及溫度調(diào)節(jié)裝置控制連接，所述溫度調(diào)節(jié)裝置安裝在所述外層鋼板上，所述溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)所述粘彈性材料層的溫度并將數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸至所述控制裝置，所述控制裝置根據(jù)該數(shù)據(jù)信號(hào)控制所述溫度調(diào)節(jié)裝置對(duì)所述彈性材料層進(jìn)行溫度控制。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器，其特征在于，所述溫度調(diào)節(jié)裝置包括制冷模塊、制熱模塊及數(shù)據(jù)接收模塊，所述控制裝置魚所述數(shù)據(jù)接收模塊相連接，所述數(shù)據(jù)接收模塊分別與制冷模塊、制熱模塊相連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6述的具有限制粘彈性材料剪切變形結(jié)構(gòu)的阻尼器，其特征在于，所述控制裝置包括殼體、PCB電路板以及設(shè)置在PCB板上的控制芯片和功率器件。
【文檔編號(hào)】E04H9/02GK105952015SQ201610355458
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月25日
【發(fā)明人】夏棟舟
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)沙理工大學(xué)