一种复合型双阶阻尼器

技术领域

本发明涉及建筑消能减震技术领域，尤其是涉及一种复合型双阶阻尼器。

背景技术

基于地震到来时对人们生命财产安全的重大影响，建筑消能减震技术近年来在全国范围内有大量推广应用，其中阻尼器的应用作为一种重要的消能技术发展迅速。

现有双阶阻尼器，由于可以应对不同强度的地震作用，速度相关性与位移相关性小、性能稳定等特点在实际工程中应用广泛，但现有双阶阻尼器多为摩擦型阻尼器，二阶摩擦耗能元件无复位能力，重复工作性能难以保证，震后需花费大量人力进行检修。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合型双阶阻尼器，能够提高阻尼器的可重复工作性能，以解决上述背景中传统阻尼器存在的问题。

本发明提供一种复合型双阶阻尼器，包括外板、内板和独立外板，所述内板位于两个所述外板的夹层之间，两侧所述外板与所述内板之间设有摩擦板，所述内板上设有滑动槽孔，两侧所述外板上设有相对的螺栓孔，螺栓穿过螺栓孔、滑动槽孔连接两侧的外板和内板，并与摩擦板组成第一耗能单元；所述外板上设有镂空部位，镂空部位处设有独立外板，黏弹性材料层两侧分别黏结在内板和独立外板之间形成第二耗能单元。

优选地，所述外板呈凹字形，所述外板上下翼缘处各开设有一排两个螺栓孔。

优选地，所述内板为矩形，所述内板与所述螺栓孔位置相对应处各开设有一排两个条形滑动槽孔。

优选地，所述滑动槽孔两端以滑动槽孔宽度为直径呈半圆形。

优选地，所述独立外板呈矩形且宽度小于所述外板上下翼缘处之间的距离，所述独立外板与所述外板厚度相同。

优选地，所述摩擦板呈矩形，开设有一排两个通孔，通孔的圆心连线与摩擦板长边平行，所述摩擦板长、宽不大于所述外板长、宽。

优选地，所述黏弹性材料层呈矩形且长、宽不大于独立外板的长宽，所述黏弹性材料层厚度与摩擦板厚度相同。

优选地，所述螺栓的末端穿过螺栓孔、通孔和滑动槽孔之后通过螺母进行固定，所述螺栓与所述螺母之间设有垫片，所述螺栓、螺母和垫片构成压力单元，由螺栓与螺母之间的扭紧程度控制压力大小。

优选地，所述摩擦板采用耐磨材料制成，可采用金属材料，如：耐磨钢、轴承钢，或采用非金属材料，如芳纶纤维复合材料。

优选地，所述黏弹性材料层采用高阻尼橡胶制成。

有益效果：

本发明采用黏弹性材料和摩擦材料两种耗能材料有效结合，同时利用二者的优势性质，且由于黏弹性材料的特殊性质使阻尼器具有一定的自复位能力，震后独立外板可主动恢复至初始位置，重复工作性能良好；

本发明具有双阶耗能功能，小震作用时第一耗能单元率先开始运动通过摩擦耗能减小地震对建筑的影响；地震作用增大后第一耗能单元推动第二耗能单元沿水平向运动，形成复合耗能；而且本发明的结构简单，易于装配。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明复合型双阶阻尼器的整体结构示意图；

图2是本发明复合型双阶阻尼器的正面结构示意图；

图3是本发明复合型双阶阻尼器的二阶耗能示意图；

图4是本发明复合型双阶阻尼器的外板示意图；

图5是本发明复合型双阶阻尼器的独立外板示意图；

图6是本发明复合型双阶阻尼器的黏弹性材料层示意图；

图7是本发明复合型双阶阻尼器的内板示意图；

图8是本发明复合型双阶阻尼器的摩擦板示意图。

附图标记说明：1-外板、101-螺栓孔、102-翼缘、2-高强度螺栓、3-独立外板、4-黏弹性材料层、5-内板、501-槽孔、6-摩擦板、601-螺栓孔、7-螺母、8-垫片。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1-8所示，本发明为一种复合型双阶阻尼器，主要包括外板1、高强度螺栓2、独立外板3、黏弹性材料层4、内板5、摩擦板6、螺母7、垫片8；其中外板1与内板5之间夹有摩擦板6，高强度螺栓2连接两侧外板1、摩擦板6、内板5组成第一耗能单元，黏弹性材料层4两侧分别黏结在内板5和独立外板3之间形成第二耗能单元。

如图2所示，本发明第一耗能单元与第二耗能单元之间留有间隙，使得在小震状态下第一耗能单元独立运动耗能。

如图3所示，本发明在应对较高震级地震时第一耗能单元与第二耗能单元接触，前者推动后者沿同一方向运动耗能。

如图4所示，外板1呈凹字形，翼缘102中各有一排两个螺栓孔101，螺栓孔直径略大于高强度螺栓2螺栓杆直径，以便于高强度螺栓可以顺利穿过，同一排螺栓孔圆心的连线与翼缘长边平行，两排螺栓孔101沿外板1长边对应的螺栓孔圆心的连线与外板长边平行。

如图5所示，独立外板3为矩形，且高度小于外板上下翼缘之间的距离，独立外板3设置于外板1翼缘102之间且与两侧留有一定距离，独立外板3与外板1厚度一致。

如图6所示，黏弹性材料层4为矩形，长、宽不大于独立外板3的长宽。

如图7所示，内板5为矩形，内板上部、内板下部与外板1螺栓孔101位置相对应处各开有一排两个条形槽孔501，槽孔两端以槽孔宽度为直径设计为半圆形，槽孔501宽度略大于高强度螺栓2螺栓杆直径，第一耗能单元可沿槽孔运动。

如图8所示，摩擦板6为矩形，长、宽不大于外板1翼缘102的长宽，开有一排两个螺栓孔601，螺栓孔601直径与高强度螺栓2螺栓杆直径一致，厚度与黏弹性材料层4一致。

具体的，外板1翼缘102的螺栓孔101、摩擦板6的螺栓孔601圆心之间连线的长度与内板5槽孔501中心线之间的连线相同，外板1、摩擦板6、内板5孔槽位置一一对应可以通过高强度螺栓2固定在一起。

具体的，四个高强度螺栓2，依次穿过外板1螺栓孔101、摩擦板6螺栓孔601、内板5槽孔501、外板1螺栓孔101、摩擦板6螺栓孔601并固定，形成对称的5层板结构，组成第一耗能单元。

具体的，黏弹性材料层4长、宽不大于独立外板3的长宽，且两侧分别与独立外板3、内板5黏结组成第二耗能单元。

具体的，第二耗能单元位于外板1两翼缘102之间且留有间隙；第一耗能单元在地震力作用下沿内板5槽孔501运动，与第二耗能单元接触后推动第二耗能单元沿同一方向运动。

本发明的工作原理介绍：

初始状态下，高强度螺栓与螺母、垫片组成的压力单元为第一耗能单元提供预压力；在地震作用下，第一耗能单元开始沿内板槽孔运动；若地震作用增大，第一耗能单元与第二耗能单元接触后前者推动后者沿同一方向运动；地震作用中止时，得益于黏弹性材料的可复位能力，独立外板可恢复至初始位置，重复工作性能好。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。