CN218758064U - 一种双阶摩擦阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双阶摩擦阻尼器，包括芯板，芯板上侧面和下侧面分别对应铺设有一块摩擦板，芯板和摩擦板之间沿二者的相对滑动方向间隔铺设有若干摩擦片，芯板、摩擦片和摩擦板通过贯穿安装孔、第一腰形孔和第二腰形孔的紧固螺栓组件连接在一起，第一腰形孔和第二腰形孔的长轴方向均与芯板和摩擦板的相对滑动方向一致，摩擦板朝向芯板的侧面上设有至少一个用于活动容纳摩擦片的第二凹槽，并且第二凹槽的数量<摩擦片的数量。通过不同级别地震所牵拉不同数量的摩擦片与摩擦板之间的摩擦面积改变，进而在不同地震作用下提供不同大小阻尼力的输出进行抗震耗能，有效的实现摩擦阻尼器输出摩擦力随地震作用级别的变化，满足结构减震的设计需求。

Description

一种双阶摩擦阻尼器

技术领域

本实用新型涉及建筑减隔震技术领域，具体涉及一种双阶摩擦阻尼器。

背景技术

在地震多发区，高层建筑往往会采用柜架、剪力墙、柜剪等结构来提高抗震能力，但这样要加大梁柱尺寸，满足结构的强度和刚度的要求，势必增加钢筋混凝土用量，而增加了造价。

随着社会经济水平的不断提高，技术水平的不断发展，人们认识到建筑物的减隔震技术可以满足“小震不坏、中震可修，大震不倒”的要求。在诸多减隔震技术中，比较成熟的有屈曲约束支撑，黏滞阻尼器，其他位移相关型阻尼器、速度相关型阻尼器，复合型阻尼器及隔震橡胶支座等，而摩擦型阻尼器造价低、性能高、易生产，易安装，其预压力可调、位移能力大，有良好的吸收消能能力，在摩擦消能位移过程中不产生屈服，还有抗风反应的能力，不受荷载频率影响等特点，是一种有一定先进性的减震技术，是工程中常用的一种耗能减震装置。

但是目前摩擦型阻尼器都存在一定缺点，摩擦阻尼器的阻尼力相对固定，而对于结构减震，不同地震阶段需要不同阻尼力，现有的摩擦阻尼器无法满足这一需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种双阶摩擦阻尼器，通过不同级别地震所牵拉不同数量的摩擦片与摩擦板之间的摩擦面积改变，进而在不同地震作用下提供不同大小阻尼力的输出进行抗震耗能，即利用双阶摩擦阻尼器分阶段工作的原理，控制阻尼器对应不同级别地震载荷下的摩擦力输出，从而可以有效的实现摩擦阻尼器输出摩擦力随地震作用级别的变化，满足结构减震的设计需求；总体结构设计简单，制备实施可行性高，实用性强。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种双阶摩擦阻尼器，包括芯板，所述的芯板上侧面和下侧面分别对应铺设有一块摩擦板，所述的芯板和摩擦板之间沿二者的相对滑动方向间隔铺设有若干摩擦片，所述的芯板上间隔设有若干第一腰形孔，所述的摩擦片上间隔设有若干第二腰形孔，所述的摩擦板上间隔设有若干安装孔，所述的芯板、摩擦片和摩擦板通过贯穿安装孔、第一腰形孔和第二腰形孔的紧固螺栓组件连接在一起，第一腰形孔和第二腰形孔的长轴方向均与芯板和摩擦板的相对滑动方向一致，所述的摩擦板朝向芯板的侧面上设有至少一个用于活动容纳摩擦片的第二凹槽，并且第二凹槽的数量<摩擦片的数量，两块所述的摩擦板上设有拉动组件一，所述的芯板上设有拉动组件二，所述的拉动组件一和拉动组件二对应位于芯板和摩擦板相对滑动方向的两端。

本实用新型的一种双阶摩擦阻尼器，通过不同级别地震所牵拉不同数量的摩擦片与摩擦板之间的摩擦面积改变，进而在不同地震作用下提供不同大小阻尼力的输出进行抗震耗能，即利用双阶摩擦阻尼器分阶段工作的原理，控制阻尼器对应不同级别地震载荷下的摩擦力输出，从而可以有效的实现摩擦阻尼器输出摩擦力随地震作用级别的变化，满足结构减震的设计需求；总体结构设计简单，制备实施可行性高，实用性强。

优选的技术方案是，所述的芯板上侧面和下侧面对应间隔设有若干第一凹槽，所述的第一腰形孔位于第一凹槽的底部，所述的第一凹槽的形状与所述的摩擦片的形状适配，所述的摩擦片一一对应位于所述的第一凹槽内部，第一凹槽的深度设为h，摩擦片的厚度设为d，则h为d的1/3～1/2。摩擦片位于第一凹槽内部，并且第一凹槽的深度h为摩擦片厚度d的1/3～1/2，从而在地震发生时，摩擦片一侧面与芯板之间形成稳定配合关系、另一侧面与摩擦板之间形成滑动摩擦配合关系，有效避免摩擦片与芯板之间产生无效的滑动摩擦，从而确保了本实用新型双阶摩擦阻尼器的抗震耗能高效性。

进一步优选的技术方案还有，所述的第一凹槽和摩擦片均设为三对，二者均匀间隔设置于芯板和摩擦板之间，所述的第二凹槽设有两个，两个所述的第二凹槽分别对应位于芯板上下两侧面的中心位置，第二凹槽的侧面和底部设为弧形过渡坡面结构。该结构设计的双阶摩擦阻尼器，小震发生时，位于两端的摩擦片可以与摩擦板之间产生有效的滑动摩擦，并且摩擦力发生于芯板和摩擦板相对滑动方向的两端，从而确保双阶摩擦阻尼器的工作稳定性；中震或大震发生时，位于两端的摩擦片首先与摩擦板之间产生有效的滑动摩擦，然后位于中间位置的摩擦片从第二凹槽内往复滑出滑入并与摩擦板之间产生往复有效的滑动摩擦，以增大摩擦片与摩擦板之间的滑动摩擦总面积，实现更大级别的抗震耗能，再次确保双阶摩擦阻尼器的工作稳定性。

进一步优选的技术方案还有，所述的拉动组件一包括第一连接板和第一拉环，所述的第一连接板一侧竖直面与第一拉环焊接固定连接，第一连接板的另一侧竖直面与两块所述的摩擦板端部焊接固定连接；所述的拉动组件二包括第二连接板和第二拉环，所述的第二连接板一侧竖直面与第二拉环焊接固定连接，第二连接板的另一侧竖直面与所述的芯板端部焊接固定连接。拉动组件一和拉动组件二结构设计巧妙合理，确保了本实用新型双阶摩擦阻尼器的顺利制备实施。

进一步优选的技术方案还有，所述的第一拉环朝向第一连接板的一端、第一连接板朝向摩擦板的一端、芯板朝向第二连接板的一端、第二拉环朝向第二连接板的一端均设为倒角边缘结构。倒角边缘结构提高了拉动组件一与摩擦板之间、拉动组件二与芯板之间的拼装焊接便捷性，有助于提高本实用新型双阶摩擦阻尼器的生产加工效率。

本实用新型的优点和有益效果在于：

1、本实用新型的一种双阶摩擦阻尼器，通过不同级别地震所牵拉不同数量的摩擦片与摩擦板之间的摩擦面积改变，进而在不同地震作用下提供不同大小阻尼力的输出进行抗震耗能，即利用双阶摩擦阻尼器分阶段工作的原理，控制阻尼器对应不同级别地震载荷下的摩擦力输出，从而可以有效的实现摩擦阻尼器输出摩擦力随地震作用级别的变化，满足结构减震的设计需求；总体结构设计简单，制备实施可行性高，实用性强。

2、摩擦片位于第一凹槽内部，并且第一凹槽的深度h为摩擦片厚度d的1/3～1/2，从而在地震发生时，摩擦片一侧面与芯板之间形成稳定配合关系、另一侧面与摩擦板之间形成滑动摩擦配合关系，有效避免摩擦片与芯板之间产生无效的滑动摩擦，从而确保了本实用新型双阶摩擦阻尼器的抗震耗能高效性。

3、该结构设计的双阶摩擦阻尼器，小震发生时，位于两端的摩擦片可以与摩擦板之间产生有效的滑动摩擦，并且摩擦力发生于芯板和摩擦板相对滑动方向的两端，从而确保双阶摩擦阻尼器的工作稳定性；中震或大震发生时，位于两端的摩擦片首先与摩擦板之间产生有效的滑动摩擦，然后位于中间位置的摩擦片从第二凹槽内往复滑出滑入并与摩擦板之间产生往复有效的滑动摩擦，以增大摩擦片与摩擦板之间的滑动摩擦总面积，实现更大级别的抗震耗能，再次确保双阶摩擦阻尼器的工作稳定性。

4、所述的第一拉环朝向第一连接板的一端、第一连接板朝向摩擦板的一端、芯板朝向第二连接板的一端、第二拉环朝向第二连接板的一端均设为倒角边缘结构。倒角边缘结构提高了拉动组件一与摩擦板之间、拉动组件二与芯板之间的拼装焊接便捷性，有助于提高本实用新型双阶摩擦阻尼器的生产加工效率。

附图说明

图1是本实用新型一种双阶摩擦阻尼器的主视结构示意图；

图2是图1中H处的局部放大图；

图3是本实用新型一种双阶摩擦阻尼器的俯视结构示意图；

图4是芯板的俯视结构示意图；

图5是图4中芯板沿F-F方向的纵向剖视结构示意图；

图6是摩擦片的俯视结构示意图。

图中：1、芯板；2、摩擦片；3、摩擦板；4、第一连接板；5、第一拉环；6、第二连接板；7、第二拉环；8、螺栓组件；1-1、第一凹槽；1-2、第一腰形孔；2-1、第二腰形孔；3-1、第二凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例

如图1～6所示，本实用新型是一种双阶摩擦阻尼器，包括芯板1，所述的芯板1上侧面和下侧面分别对应铺设有一块摩擦板3，所述的芯板1和摩擦板3之间沿二者的相对滑动方向间隔铺设有若干摩擦片2，所述的芯板1上间隔设有若干第一腰形孔1-2，所述的摩擦片2上间隔设有若干第二腰形孔2-1，所述的摩擦板3上间隔设有若干安装孔，所述的芯板1、摩擦片2和摩擦板3通过贯穿安装孔、第一腰形孔1-2和第二腰形孔2-1的紧固螺栓组件8连接在一起，第一腰形孔1-2和第二腰形孔2-1的长轴方向均与芯板1和摩擦板3的相对滑动方向一致，所述的摩擦板3朝向芯板1的侧面上设有至少一个用于活动容纳摩擦片2的第二凹槽3-1，并且第二凹槽3-1的数量<摩擦片2的数量，两块所述的摩擦板3上设有拉动组件一，所述的芯板1上设有拉动组件二，所述的拉动组件一和拉动组件二对应位于芯板1和摩擦板3相对滑动方向的两端。

优选地，所述的芯板1上侧面和下侧面对应间隔设有若干第一凹槽1-1，所述的第一腰形孔1-2位于第一凹槽1-1的底部，所述的第一凹槽1-1的形状与所述的摩擦片2的形状适配，所述的摩擦片2一一对应位于所述的第一凹槽1-1内部，第一凹槽1-1的深度设为h，摩擦片2的厚度设为d，则h为d的1/3～1/2。

进一步优选地，所述的第一凹槽1-1和摩擦片2均设为三对，二者均匀间隔设置于芯板1和摩擦板3之间，所述的第二凹槽3-1设有两个，两个所述的第二凹槽3-1分别对应位于芯板1上下两侧面的中心位置，第二凹槽3-1的侧面和底部设为弧形过渡坡面结构。

进一步优选地，所述的拉动组件一包括第一连接板4和第一拉环5，所述的第一连接板4一侧竖直面与第一拉环5焊接固定连接，第一连接板4的另一侧竖直面与两块所述的摩擦板3端部焊接固定连接；所述的拉动组件二包括第二连接板6和第二拉环7，所述的第二连接板6一侧竖直面与第二拉环7焊接固定连接，第二连接板6的另一侧竖直面与所述的芯板1端部焊接固定连接。

进一步优选地，所述的第一拉环5朝向第一连接板4的一端、第一连接板4朝向摩擦板3的一端、芯板1朝向第二连接板6的一端、第二拉环7朝向第二连接板6的一端均设为倒角边缘结构。

本实用新型一种双阶摩擦阻尼器的工作原理：

小震时，与拉动组件一相连接的墙体和与拉动组件二相连接的墙体之间由于震动发生较小幅度的相对滑动位移，并牵动摩擦板3和芯板1发生较小幅度的相对滑动位移，位于两的摩擦片2与摩擦板3之间发生滑动摩擦以消耗震动能量，位于中间位置的摩擦片2在第二凹槽3-1内部往复活动而不与摩擦板3接触从而不产生摩擦力，此时进入第一阶段的耗能状态；

中震或大震时，与拉动组件一相连接的墙体和与拉动组件二相连接的墙体之间由于震动发生较大幅度或大幅度的相对滑动位移，并牵动摩擦板3和芯板1发生较大幅度或大幅度的相对滑动位移，位于两侧的摩擦片2与摩擦板3之间首先发生滑动摩擦以消耗震动能量，然后位于中间位置的摩擦片2从第二凹槽3-1内往复滑出滑入并与摩擦板3之间产生往复滑动摩擦以消耗较大级别的震动能量，此时进入第二阶段的耗能状态。

本实用新型的一种双阶摩擦阻尼器，通过不同级别地震所牵拉不同数量的摩擦片与摩擦板之间的摩擦面积改变，进而在不同地震作用下提供不同大小阻尼力的输出进行抗震耗能，即利用双阶摩擦阻尼器分阶段工作的原理，控制阻尼器对应不同级别地震载荷下的摩擦力输出，从而可以有效的实现摩擦阻尼器输出摩擦力随地震作用级别的变化，满足结构减震的设计需求；总体结构设计简单，制备实施可行性高，实用性强。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种双阶摩擦阻尼器，其特征在于，包括芯板(1)，所述的芯板(1)上侧面和下侧面分别对应铺设有一块摩擦板(3)，所述的芯板(1)和摩擦板(3)之间沿二者的相对滑动方向间隔铺设有若干摩擦片(2)，所述的芯板(1)上间隔设有若干第一腰形孔(1-2)，所述的摩擦片(2)上间隔设有若干第二腰形孔(2-1)，所述的摩擦板(3)上间隔设有若干安装孔，所述的芯板(1)、摩擦片(2)和摩擦板(3)通过贯穿安装孔、第一腰形孔(1-2)和第二腰形孔(2-1)的紧固螺栓组件(8)连接在一起，第一腰形孔(1-2)和第二腰形孔(2-1)的长轴方向均与芯板(1)和摩擦板(3)的相对滑动方向一致，所述的摩擦板(3)朝向芯板(1)的侧面上设有至少一个用于活动容纳摩擦片(2)的第二凹槽(3-1)，并且第二凹槽(3-1)的数量<摩擦片(2)的数量，两块所述的摩擦板(3)上设有拉动组件一，所述的芯板(1)上设有拉动组件二，所述的拉动组件一和拉动组件二对应位于芯板(1)和摩擦板(3)相对滑动方向的两端。

2.如权利要求1所述的双阶摩擦阻尼器，其特征在于，所述的芯板(1)上侧面和下侧面对应间隔设有若干第一凹槽(1-1)，所述的第一腰形孔(1-2)位于第一凹槽(1-1)的底部，所述的第一凹槽(1-1)的形状与所述的摩擦片(2)的形状适配，所述的摩擦片(2)一一对应位于所述的第一凹槽(1-1)内部，第一凹槽(1-1)的深度设为h，摩擦片(2)的厚度设为d，则h为d的1/3～1/2。

3.如权利要求2所述的双阶摩擦阻尼器，其特征在于，所述的第一凹槽(1-1)和摩擦片(2)均设为三对，二者均匀间隔设置于芯板(1)和摩擦板(3)之间，所述的第二凹槽(3-1)设有两个，两个所述的第二凹槽(3-1)分别对应位于芯板(1)上下两侧面的中心位置，第二凹槽(3-1)的侧面和底部设为弧形过渡坡面结构。

4.如权利要求3所述的双阶摩擦阻尼器，其特征在于，所述的拉动组件一包括第一连接板(4)和第一拉环(5)，所述的第一连接板(4)一侧竖直面与第一拉环(5)焊接固定连接，第一连接板(4)的另一侧竖直面与两块所述的摩擦板(3)端部焊接固定连接；所述的拉动组件二包括第二连接板(6)和第二拉环(7)，所述的第二连接板(6)一侧竖直面与第二拉环(7)焊接固定连接，第二连接板(6)的另一侧竖直面与所述的芯板(1)端部焊接固定连接。

5.如权利要求4所述的双阶摩擦阻尼器，其特征在于，所述的第一拉环(5)朝向第一连接板(4)的一端、第一连接板(4)朝向摩擦板(3)的一端、芯板(1)朝向第二连接板(6)的一端、第二拉环(7)朝向第二连接板(6)的一端均设为倒角边缘结构。

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