阻尼器的制作方法

本實用新型涉及結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域，尤其涉及一種阻尼器。

背景技術(shù)：

近年來我國發(fā)生了多起地震，造成了巨大的損失。減隔震技術(shù)能夠有效地提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震水平，減小房屋內(nèi)部所受的地震沖擊，是一種非常優(yōu)秀的抗震技術(shù)。其中，消能減震技術(shù)是指在建筑結(jié)構(gòu)中安裝阻尼器，因此，在震動作用下，通過阻尼器發(fā)生耗能作用消耗震動能量，為建筑結(jié)構(gòu)提供附加阻尼比，減小建筑結(jié)構(gòu)的震動響應(yīng)。該技術(shù)已在眾多工程中均有應(yīng)用，其抗震效果已被證實。

按照耗能的原理分類，阻尼器可以分為金屬阻尼器、摩擦阻尼器、粘滯阻尼器和粘彈性阻尼器。金屬阻尼器是指采取適當(dāng)設(shè)置，通過阻尼器中金屬耗能件發(fā)生塑性滯回變形，從而消耗能量的一種阻尼器。金屬阻尼器具有耐久性好、穩(wěn)定性高、耐高溫、經(jīng)濟(jì)性好等天然的應(yīng)用優(yōu)勢，是目前應(yīng)用最為廣泛的一種阻尼器。

金屬阻尼器的耗能性能主要依靠金屬材料塑性變形，如何選擇阻尼器的變形形式是設(shè)計的關(guān)鍵。現(xiàn)有技術(shù)中的金屬阻尼器主要存在以下缺點：1)阻尼器的塑性變形部分通常是在阻尼器的同一個位置或有限的幾個固定位置，因此該集中的塑性變形會使阻尼器局部區(qū)域先發(fā)生疲勞破壞，而其他部分尚未達(dá)到疲勞次數(shù)，因此導(dǎo)致阻尼器突然失穩(wěn)等現(xiàn)象發(fā)生。2)由于金屬材料發(fā)生塑性變形存在一定的范圍，而常規(guī)金屬阻尼器通常設(shè)定屈服較早，因此其后續(xù)大變形能力則會有所不足；或者設(shè)定屈服較晚，因此其發(fā)生耗能變形的屈服位移偏大，不能滿足一些結(jié)構(gòu)設(shè)計中早屈服、早耗能的性能要求。3)根據(jù)工程需要，阻尼器的尺寸應(yīng)盡可能小，提供的阻尼力應(yīng)盡可能大，而現(xiàn)有技術(shù)中金屬阻尼器往往不能達(dá)到尺寸與阻尼力的平衡。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實用新型提供一種阻尼器，該阻尼器包括：兩塊約束板，兩塊所述約束板相對設(shè)置；還包括至少一個U型件，所述U型件包括U型耗能部和連接于所述U型耗能部的直線部分的兩個連接部；所述U型件通過所述連接部固定于兩塊所述約束板之間。

進(jìn)一步地，所述U型件為依次套設(shè)的多個，多個所述U型件相套設(shè)形成疊合結(jié)構(gòu)，形成疊合結(jié)構(gòu)的多個所述U型件的曲線部分的曲率中心在同一條直線上，相鄰兩個所述U型件的相對應(yīng)的所述連接部固定連接，位于外層的所述U型件的兩個所述連接部分別與兩塊所述約束板連接；

優(yōu)選地，所述阻尼器包括一個或多個所述疊合結(jié)構(gòu)，每個所述疊合結(jié)構(gòu)由兩個所述U型件形成；

優(yōu)選地，形成疊合結(jié)構(gòu)的兩個所述U型件的U型耗能部間存在間隙。

進(jìn)一步地，所述U型件為尺寸相同的多個，其中每兩個所述U型件形成一組合結(jié)構(gòu)；形成組合結(jié)構(gòu)中的一個U型件的兩個所述連接部分別為第一連接部和第二連接部；形成組合結(jié)構(gòu)的另一個所述U型件的兩個所述連接部分別為第三連接部和第四連接部；其中，第三連接部搭接于第一連接部的內(nèi)側(cè)且第一連接部的外側(cè)與其中一塊約束板固定連接，第二連接部搭接于第四連接部的內(nèi)側(cè)且第四連接部的外側(cè)與另一塊約束板固定連接；

優(yōu)選地，所述第一連接部和第四連接部還分別包括與其相連的延伸部，所述延伸部與相對應(yīng)的約束板固定連接；

優(yōu)選地，所述組合結(jié)構(gòu)為兩個，并呈鏡像排布，兩個所述組合結(jié)構(gòu)相對的且直接與約束板相連的兩個連接部的延伸部連接在一起。

進(jìn)一步地，所述U型件的兩個連接部通過焊接、鉚接或螺栓連接與其它連接部或約束板固定。

進(jìn)一步地，所述約束板上開設(shè)連接孔。

進(jìn)一步地，所述約束板為鋼板；所述U型件的材質(zhì)為鋼材。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于：

1.本實用新型的阻尼器采用U型的耗能部件，能夠承受的變形量大，并且變形在整個U型的耗能部分布均勻，因此在大變形下阻尼器還具有良好的疲勞滯回性能，使阻尼器更加穩(wěn)定可靠。

2.本實用新型的阻尼器能夠提供的阻尼力大，具有較高的穩(wěn)定性，能夠應(yīng)用于建筑墻體間、層間或伸臂桁架處等，具備廣泛的應(yīng)用空間。

3.本實用新型的阻尼器構(gòu)造簡單、取材容易、造價低廉。

附圖說明

圖1為本實用新型的阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中阻尼器的剖視圖；

圖3為本實用新型的阻尼器的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型的阻尼器的再一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-約束板；2-U型耗能部；21-外層U型件耗能部；22-內(nèi)層U型件耗能部；3-連接部；31-外層U型件連接部；32-內(nèi)層U型件連接部；33-第一連接部；34-第二連接部；35-第三連接部；36-第四連接部；4-第一延伸部；5-第二延伸部；6-連接孔。

具體實施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作詳細(xì)說明。

本實用新型提供的一種阻尼器，包括兩塊約束板1，兩塊約束板1相對設(shè)置；還包括至少一個U型件，所述U型件包括U型耗能部2和連接于U型耗能部2的直線部分的兩個連接部3；所述U型件通過連接部3固定于兩塊所述約束板1之間。

如圖1和圖2所示，本實施例中，U型件有四個(圖1中僅顯示了兩個，另外兩個由于被遮擋而未示出)，其中每兩個U型件的開口相對設(shè)置形成一個組合，兩個組合并排設(shè)置，因此，四個U型件相互配合能夠產(chǎn)生更大的阻尼力。當(dāng)阻尼器上下表面發(fā)生強(qiáng)制水平相對運動時，U型耗能部2在上下約束板1的約束作用下，以其彎曲部分的曲率中心為轉(zhuǎn)動圓心發(fā)生連續(xù)彎曲變形，因此，該阻尼器中U型耗能部2的塑性變形位置將隨變形移動，保證了阻尼器的塑性變形在大范圍內(nèi)均勻分布，提高耗能部的利用效率，實現(xiàn)大變形下阻尼器的耗能性能穩(wěn)定。

優(yōu)選地，兩個約束板1上開設(shè)有連接孔6，通過連接孔6將阻尼器與建筑結(jié)構(gòu)連接。

在本實用新型的另一個技術(shù)方案中，阻尼器可以采用多個U型件依次套設(shè)的結(jié)構(gòu)，例如可以將兩個或三個U型件相套設(shè)形成疊合結(jié)構(gòu)，形成疊合結(jié)構(gòu)的多個所述U型件的曲線部分的曲率中心在同一條直線上，相鄰兩個所述U型件的相對應(yīng)的連接部固定連接，位于外層的所述U型件的兩個連接部分別與兩塊約束板連接。

如圖3所示(為清楚顯示U型件的U型耗能部和連接部，本圖中U型件的U型耗能部和連接部采用了不同的剖面線)，本實施例中，阻尼器包括兩個所述疊合結(jié)構(gòu)，每個所述疊合結(jié)構(gòu)由兩個所述U型件形成，即外層U型件和內(nèi)層U型件，兩個U型件通過外層U型件連接部31及連接于其內(nèi)側(cè)的內(nèi)層U型件連接部32固定在一起；其中，外層U型件耗能部21和外層U型件連接部31為一體成型結(jié)構(gòu)，內(nèi)層U型件耗能部22和內(nèi)層U型件連接部32為一體成型結(jié)構(gòu)。該疊合結(jié)構(gòu)通過兩個外層U型件連接部31分別連接于兩個約束板1上。

優(yōu)選地，形成疊合結(jié)構(gòu)的兩個所述U型件的外內(nèi)層U型耗能部21、22間存在間隙；更優(yōu)選地，兩個疊合結(jié)構(gòu)開口相對設(shè)置形成一個組合。這樣的組合能夠產(chǎn)生更大的阻尼力。當(dāng)然，根據(jù)環(huán)境的需求，可以適當(dāng)調(diào)整形成疊合結(jié)構(gòu)的U型件的數(shù)量，并通過其它方式形成不同的組合。

當(dāng)阻尼器上下表面發(fā)生強(qiáng)制水平相對運動時，外內(nèi)層U型耗能部21、22在上下約束板1和相互約束作用下，分別以各自的彎曲部分的曲率中心為轉(zhuǎn)動圓心發(fā)生連續(xù)彎曲變形，由于外內(nèi)層U型件耗能部21、22之間存在間隙，因此二者能夠自由相對滑動。在上下約束板1的約束下，阻尼器在變形過程中，U型件始終保持U型不變。

另外，由于地震時振動的方向具有往復(fù)性，因此，阻尼器上下表面發(fā)生強(qiáng)制水平相對運動的方向時常發(fā)生變化，本實施例中阻尼器采用的組合結(jié)構(gòu)能更好的適應(yīng)振動方向的不定性。當(dāng)阻尼器上下表面發(fā)生某一方向的水平相對運動時，U型件的U型耗能部2能夠在上下約束板1表面沿該方向滾動前行，當(dāng)相對運動反向時，U型件的U型耗能部2又能夠沿之前路徑返回初始變形點并以相同方式沿上下約束板1朝反向滾動，因此能夠產(chǎn)生往復(fù)變形，并且在往復(fù)變形下，阻尼器中U型件的U型耗能部2的屈服位置隨變形而移動，塑性變形均勻分布，從而達(dá)到提高阻尼器的耐受力的技術(shù)效果。

優(yōu)選地，U型件選用疲勞性能優(yōu)異的鋼材，例如可以為Q100、Q160、Q225、Q235等鋼材；而上下兩塊約束板1選用具有較高硬度和抗壓強(qiáng)度的鋼材。

如圖4所示，在本發(fā)明的另一實施例中，U型件為尺寸相同的多個，其中每兩個所述U型件形成一組合結(jié)構(gòu)；形成組合結(jié)構(gòu)中的一個U型件包括第一連接部33和第二連接部34；形成組合結(jié)構(gòu)的另一個U型件包括第三連接部35和第四連接部36；其中，第三連接部35搭接于第一連接部33的內(nèi)側(cè)且第一連接部33的外側(cè)與其中一塊約束板1固定連接，第二連接部34搭接于第四連接部36的內(nèi)側(cè)且第四連接部36的外側(cè)與另一塊約束板1固定連接；第一連接部33和第四連接部36還包括與其相連的第一延伸部4和第二延伸部5，第一延伸部4和第二延伸部5分別與相對應(yīng)的約束板1固定連接。

優(yōu)選地，繼續(xù)結(jié)合圖4，所述組合結(jié)構(gòu)為兩個，并呈鏡像排布，兩個所述組合結(jié)構(gòu)相對的且直接與約束板相連的兩個連接部(即第一連接部33及與其鏡像對稱的連接部)的延伸部連接在一起，本實施例中，相連的兩個連接部的第一延伸部4為一體成型結(jié)構(gòu)。

當(dāng)阻尼器上下表面發(fā)生強(qiáng)制水平相對運動時，形成組合的兩個U型件在上下約束板1、第一延伸部4或第二延伸部5以及兩個U型件的相互約束作用下，分別以各自的彎曲部分的曲率中心為轉(zhuǎn)動圓心發(fā)生連續(xù)彎曲變形，U型件耗能部能夠在上下約束板1、第一延伸部4或第二延伸部5表面滾動前行，當(dāng)相對運動反向時，U型件耗能部又能夠沿之前路徑返回初始變形點并以相同方式反向滾動，因此產(chǎn)生往復(fù)變形，并且在往復(fù)變形下，阻尼器中U型件耗能部的屈服位置隨變形而移動，塑性變形均勻分布，從而達(dá)到提高阻尼器的耐受力的技術(shù)效果。

優(yōu)選地，在上述各實施例中，U型件的兩個連接部通過焊接、鉚接或螺栓連接與其它連接部或約束板固定。

在實際應(yīng)用中，根據(jù)環(huán)境的需求，可以將各個實施例中的阻尼器結(jié)合使用，以提供更大的阻尼力。

以上實施例僅為本實用新型的示例性實施例，不用于限制本實用新型，本實用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本實用新型的實質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對本實用新型做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。