[發明專利]變摩擦阻尼器

有效

• 申請號: 201110351238.5
• 申請日: 2011-11-08
• 公開（公告）號: CN103088931A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 薛彥濤;李澈
• 申請（專利權）人: 建研科技股份有限公司
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;胡上海

技術領域

本發明涉及一種阻尼器，尤其涉及一種用于抗震的變摩擦阻尼器，屬于建筑結構耗能減震控制領域。

背景技術

建筑結構耗能減震阻尼器的開發研究已成為世界工程抗震領域的研究的熱點之一。通過在結構中增設阻尼器來消耗地震輸入能量，保護主體結構構件安全，已經被廣泛證明是一種行之有效的抗震措施。目前阻尼器主要有金屬阻尼器、粘滯阻尼器、粘彈性阻尼器、和摩擦阻尼器。其中摩擦阻尼器以其原理直接，構造簡單，制造方便，價格低廉而被廣泛關注和應用。摩擦阻尼器是利用摩擦面的摩擦消散振動能量的耗能減震裝置。常規摩擦阻尼器的主要缺點：

1)一般的建筑用摩擦阻尼器，由于預緊力的作用，其摩擦面始終處于高應力狀態，在高應力狀態下，摩擦面的摩擦系數可能會發生變化，偏離預期的設計值，使摩擦阻尼器過早起滑，或不起滑。

2)一般的摩擦阻尼器，其法向壓力完全由預緊力提供，在使用壽命內，其預緊力和摩擦面的屬性均不發生變化。因而最大摩擦力一旦確定便一般不能更改，其滯回曲線為一矩形。但在實際工程設計中，如果按照強震作用下設計阻尼器出力，在中震和小震下阻尼器則不起作用，如按中震設計，則小震不起作用，大震時作用又不足。由于地震預報及地震區劃理論的不成熟，建筑結構所面臨的地震作用往往具有很大的不確定性。在建筑結構中采用不變摩擦阻尼器將面臨大震、小震不能兼顧的窘境。

3)現有的摩擦阻尼器往往給建筑結構以很大的附加初始剛度，在摩擦阻尼器未起滑時，其相當于一剛性支撐，當起滑后其剛度變化較大，對建筑結構抗震不利。

此外，“相鄰結構”既間隔距離不足的鄰近建筑物或因設置防震縫而被分為兩部分的建筑物。這兩種情況下，抗震建筑物在大地震中可能會發生碰撞。為防止因碰撞產生的破壞，我國建筑抗震規范中建議：當防震縫兩側結構高度、剛度和層高相差較大時，在防震縫兩側設置抗撞墻，防震縫兩側抗撞墻的端柱和框架的邊柱，箍筋應沿房屋全高加密。該措施的設計和施工的難度小，易于應用。但這是一種“被動忍受挨撞”的思路，在可能發生碰撞的局部位置的加強，只能減小碰撞部位的損傷，但碰撞對整體結構的影響并末解決。

發明內容

本發明著力解決現有摩擦阻尼器的以上不足，及相鄰建筑領域抗震特點，并針對我國抗震設防的特點和工程應用實際，而提供一種變摩擦阻尼器，其具有良好的耐久性；并且在小震、中震、大震條件下都能夠有效發揮作用，用以耗散地震能量。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：一種變摩擦阻尼器，包括疊放或套設在一起的多個鋼板，至少一對相鄰的鋼板的中部為相對應的凹面與凸面接觸，兩端為平面接觸，其余相鄰兩個鋼板之間均為平面接觸，且兩個相鄰的鋼板相貼合的側面中至少一個鋼板的側面上粘結有摩擦材料；一面為凹面或凸面的鋼板的另一面為平面；

相間隔的鋼板分別構成第一鋼板組和第二鋼板組，所述第一鋼板組的一端連接至同一建筑結構上，所述第二鋼板組的一端連接至第一鋼板組所連接的同一建筑物的另一相同建筑結構上或相鄰建筑物的同一建筑結構上；所述第一鋼板組及粘結在其上的摩擦材料上開設有相對應的至少一組連接孔，所述第二鋼板組及粘結其上的摩擦材料上開設有沿鋼板長度方向的與連接孔相對應的條形滑槽，每組所述連接孔內分別穿設有將所述鋼板及摩擦材料連接在一起的連接件，所述連接件穿過所述條形滑槽。

優選地，具有所述凹面與凸面的鋼板的凹面和凸面上鍍有特氟龍材料層。

優選地，所述連接件的至少一端設置抵靠在外側的鋼板上的彈簧。

優選地，所述彈簧為碟形彈簧。

優選地，所述鋼板為五個，包括位于中間的芯板、兩個第一鋼板和兩個第二鋼板，所述芯板的兩側面均粘結有摩擦材料，兩個所述第一鋼板的一側面分別與位于芯板兩側面的所述摩擦材料貼合，兩個所述第一鋼板的另一側面分別與其中一個所述第二鋼板的一側面貼合，所述第一鋼板與所述第二鋼板相貼合的側面的兩端為平面接觸，中部為相對應的凸面與凹面的接觸，所述芯板、摩擦材料和第二鋼板上開設有相對應多組連接孔，所述第一鋼板上開設有沿所述第一鋼板長度方向的與連接孔的組數相同且相對應的所述條形滑槽。

優選地，其特征在于，所述凹面與凸面接觸為在其中一個鋼板面上形成有至少一個具有弧面的凸起，與其貼合的另一個鋼板面上形成有與所述弧面的凸起相對應的弧面的凹槽。

優選地，所述凸起為兩個，所述凹槽也為兩個。

優選地，所述變摩擦阻尼器為圓截面支撐式摩擦阻尼器、剪切型摩擦阻尼器、平板式摩擦阻尼器或鉸接點式摩擦阻尼器。

與現有技術相比，本發明的變摩擦阻尼器有益效果在于：