CN110847405A - 一种拉压型橡胶摩擦金属阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种拉压型橡胶摩擦金属阻尼器，包括中间竖板、下端板、上端板及两个耗能构件；中间竖板的下端固定于下端板上，两个耗能构件分别位于中间竖板的两侧，其中，所述耗能构件包括侧边竖板，侧边竖板的上端固定于上端板上，侧边竖板上开设有若干长条形通孔；各长条形通孔内均设置有第一耗能弹簧及第二耗能弹簧；侧边竖板与中间竖板之间设置有两块橡胶摩擦垫，其中，一块橡胶摩擦垫固定于侧边竖板上，另一块橡胶摩擦垫固定于中间竖板上，且两块橡胶摩擦垫的侧面相接触；中间竖板与上端板的底部之间设置有上侧波形耗能软钢，侧边竖板的下端与下端板之间均设置有下侧波形耗能软钢，该阻尼器的减震隔震效果较为优异。

Description

一种拉压型橡胶摩擦金属阻尼器
技术领域
本发明属于土木工程抗震与减震领域，涉及一种拉压型橡胶摩擦金属阻尼器。
背景技术
传统建筑主要靠结构自身变形来吸收地震能量，许多主要构件损伤后很难被修复。随着抗震理论、技术、方法的不断进步以及更多高性能材料的发展应用，人们对结构的抗震性能要求越来越高，结构抗震已由抗倒塌设计逐步向可恢复功能设计转变，以期在震后将整个社会的损失降到最低。
在实现可恢复功能结构的这几种方法中，目前最具有可操作性的是可更换结构，在结构中设置可更换的结构构件，在强震时使结构的损伤主要集中在可更换构件，不仅可以利用其有效耗散地震输入结构的能量，而且有利于震后对受损的可更换构件快速更换，尽快恢复结构的正常使用功能。
金属阻尼器是目前最受人们青睐的阻尼器之一，它通常应用于各种类型的建筑结构，金属阻尼器的工作原理通常是通过加大相对位移来提升其耗能减震能力，然而现有的阻尼器不能实现在强震、中震及小震下的耗能减震，因此减震隔震效果有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种拉压型橡胶摩擦金属阻尼器，该阻尼器的减震隔震效果较为优异。
为达到上述目的，本发明所述的拉压型橡胶摩擦金属阻尼器包括中间竖板、下端板、上端板及两个耗能构件；
中间竖板的下端固定于下端板上，两个耗能构件分别位于中间竖板的两侧，其中，所述耗能构件包括侧边竖板，侧边竖板的上端固定于上端板上，侧边竖板上开设有若干长条形通孔，连接板的上部设置有若干长条形凸起，各长条形凸起形成梳齿形结构，其中，一个长条形凸起对应一个长条形通孔，各长条形凸起穿过对应长条形通孔后与中间竖板的侧面相接触；
各长条形通孔内均设置有第一耗能弹簧及第二耗能弹簧，其中，第一耗能弹簧及第二耗能弹簧分别位于对应长条形凸起的上下两侧；
侧边竖板与中间竖板之间设置有两块橡胶摩擦垫，其中，一块橡胶摩擦垫固定于侧边竖板上，另一块橡胶摩擦垫固定于中间竖板上，且两块橡胶摩擦垫的侧面相接触；
中间竖板与上端板的底部之间设置有上侧波形耗能软钢，侧边竖板的下端与下端板之间均设置有下侧波形耗能软钢。
上端板与侧边竖板之间设置有三角加劲肋。
侧边竖板的下部为梳齿形结构。
上端板及下端板上均设置有若干用于连接外部设备的螺栓孔。
上侧波形耗能软钢及下侧波形耗能软钢均采用屈服强度为80MPa-220MPa的软钢制作而成，且上侧波形耗能软钢及下侧波形耗能软钢的弯折角度均为135°。
两块橡胶摩擦垫的接触面均为弧形波浪状结构。
上侧波形耗能软钢的数目为三块，下侧波形耗能软钢的数目为两块。
连接板为倒L形结构。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的拉压型橡胶摩擦金属阻尼器在具体操作时，在地震时，轴向力通过中间竖板、下端板、上端板及连接板传递到上侧波形耗能软钢、下侧波形耗能软钢、橡胶摩擦垫、第一耗能弹簧及第二耗能弹簧上，其中，波形耗能软钢在受到拉压作用时会产生手风琴效应，其具有良好的耗能能力，两块橡胶摩擦垫通过橡胶摩擦面进行摩擦耗能，通过第一耗能弹簧及第二耗能弹簧消耗中小震下的地震能量，继而满足在强震、中震及小震下耗能减震的要求，减震隔震效果较为优异。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的上端板1示意图；
图3为本发明的左视图；
图4为本发明的主视图；
图5为本发明的橡胶摩擦垫5示意图。
其中，1为上端板、2为三角加劲肋、3为连接板、4为上侧波形耗能软钢、5为橡胶摩擦垫、6为中间竖板、7为第二耗能弹簧、8为下端板、9为下侧波形耗能软钢、10为第一耗能弹簧。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1至图5，本发明所述的拉压型橡胶摩擦金属阻尼器包括中间竖板6、下端板8、上端板1及两个耗能构件；中间竖板6的下端固定于下端板8上，两个耗能构件分别位于中间竖板6的两侧，其中，所述耗能构件包括侧边竖板，侧边竖板的上端固定于上端板1上，侧边竖板上开设有若干长条形通孔，连接板3的上部设置有若干长条形凸起，各长条形凸起形成梳齿形结构，其中，一个长条形凸起对应一个长条形通孔，各长条形凸起穿过对应长条形通孔后与中间竖板6的侧面相接触；各长条形通孔内均设置有第一耗能弹簧10及第二耗能弹簧7，其中，第一耗能弹簧10及第二耗能弹簧7分别位于对应长条形凸起的上下两侧；侧边竖板与中间竖板6之间设置有两块橡胶摩擦垫5，其中，一块橡胶摩擦垫5固定于侧边竖板上，另一块橡胶摩擦垫5固定于中间竖板6上，且两块橡胶摩擦垫5的侧面相接触；中间竖板6与上端板1的底部之间设置有上侧波形耗能软钢4，侧边竖板的下端与下端板8之间均设置有下侧波形耗能软钢9。
上端板1与侧边竖板之间设置有三角加劲肋2；侧边竖板的下部为梳齿形结构；上端板1及下端板8上均设置有若干用于连接外部设备的螺栓孔；上侧波形耗能软钢4的数目为三块，下侧波形耗能软钢9的数目为两块；连接板3为倒L形结构。
上侧波形耗能软钢4及下侧波形耗能软钢9均采用屈服强度为80MPa-220MPa的软钢制作而成，且上侧波形耗能软钢4及下侧波形耗能软钢9的弯折角度均为135°；两块橡胶摩擦垫5的接触面均为弧形波浪状结构。
在地震时，轴向力通过中间竖板6、下端板8、上端板1及连接板3传递到上侧波形耗能软钢44、下侧波形耗能软钢99、橡胶摩擦垫5、第一耗能弹簧10及第二耗能弹簧7上，其中，上侧波形耗能软钢4及下侧波形耗能软钢9通过自身变形消耗地震能量，两块橡胶摩擦垫5通过橡胶摩擦面进行摩擦耗能，通过第一耗能弹簧10及第二耗能弹簧7辅助耗能。
本发明金属阻尼器，在发生地震后，可通过拆卸螺栓的方法快速对该金属阻尼器进行更换。

Claims (8)

1.一种拉压型橡胶摩擦金属阻尼器，其特征在于，包括中间竖板(6)、下端板(8)、上端板(1)及两个耗能构件；
中间竖板(6)的下端固定于下端板(8)上，两个耗能构件分别位于中间竖板(6)的两侧，其中，所述耗能构件包括侧边竖板，侧边竖板的上端固定于上端板(1)上，侧边竖板上开设有若干长条形通孔，连接板(3)的上部设置有若干长条形凸起，各长条形凸起形成梳齿形结构，其中，一个长条形凸起对应一个长条形通孔，各长条形凸起穿过对应长条形通孔后与中间竖板(6)的侧面相接触；
各长条形通孔内均设置有第一耗能弹簧(10)及第二耗能弹簧(7)，其中，第一耗能弹簧(10)及第二耗能弹簧(7)分别位于对应长条形凸起的上下两侧；
侧边竖板与中间竖板(6)之间设置有两块橡胶摩擦垫(5)，其中，一块橡胶摩擦垫(5)固定于侧边竖板上，另一块橡胶摩擦垫(5)固定于中间竖板(6)上，且两块橡胶摩擦垫(5)的侧面相接触；
中间竖板(6)与上端板(1)的底部之间设置有上侧波形耗能软钢(4)，侧边竖板的下端与下端板(8)之间均设置有下侧波形耗能软钢(9)。
2.根据权利要求1所述的拉压型橡胶摩擦金属阻尼器，其特征在于，上端板(1)与侧边竖板之间设置有三角加劲肋(2)。
3.根据权利要求1所述的拉压型橡胶摩擦金属阻尼器，其特征在于，侧边竖板的下部为梳齿形结构。
4.根据权利要求1所述的拉压型橡胶摩擦金属阻尼器，其特征在于，上端板(1)及下端板(8)上均设置有若干用于连接外部设备的螺栓孔。
5.根据权利要求1所述的拉压型橡胶摩擦金属阻尼器，其特征在于，上侧波形耗能软钢(4)及下侧波形耗能软钢(9)均采用屈服强度为80MPa-220MPa的软钢制作而成，且上侧波形耗能软钢(4)及下侧波形耗能软钢(9)的弯折角度均为135°。
6.根据权利要求1所述的拉压型橡胶摩擦金属阻尼器，其特征在于，两块橡胶摩擦垫(5)的接触面均为弧形波浪状结构。
7.根据权利要求1所述的拉压型橡胶摩擦金属阻尼器，其特征在于，上侧波形耗能软钢(4)的数目为三块，下侧波形耗能软钢(9)的数目为两块。
8.根据权利要求1所述的拉压型橡胶摩擦金属阻尼器，其特征在于，连接板(3)为倒L形结构。
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