[發(fā)明專利]一種粘彈性阻尼器與防屈曲支撐并聯(lián)的復(fù)合阻尼器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410579141.3
• 申請(qǐng)日: 2014-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN104453001A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬寧;歐進(jìn)萍;周翔子
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/98
• 分類號(hào): E04B1/98
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種粘彈性阻尼器與防屈曲支撐并聯(lián)的復(fù)合阻尼器，屬于結(jié)構(gòu)工程(耗能減震技術(shù))領(lǐng)域

背景技術(shù)

粘彈性阻尼器是一種適合于抗風(fēng)的阻尼器，它可以在小位移下開始耗能，耗能性能良好，并且有很好的疲勞性能。而防屈曲支撐是新型的阻尼器，主要由兩個(gè)基本部分組成：一是用以承擔(dān)全部支撐軸向力的鋼內(nèi)芯，鋼內(nèi)芯通過(guò)拉壓屈服耗散地震能量；二是為鋼內(nèi)芯提供側(cè)撐與約束、防止其在受壓時(shí)失穩(wěn)的外包約束構(gòu)件。鋼內(nèi)芯與外包約束構(gòu)件之間用無(wú)粘結(jié)材料或空隙相隔離，以確保內(nèi)芯獨(dú)自承擔(dān)軸向力。防屈曲支撐不僅是一種耗能性能良好的阻尼器還可以作為普通支撐使用。

防屈曲支撐在中震或大震作用下，可以通過(guò)拉壓屈服耗散地震能量，可有效地減輕結(jié)構(gòu)主體構(gòu)件的損傷，但在小震和風(fēng)振作用下防屈曲支撐僅能為結(jié)構(gòu)提供抗側(cè)剛度，無(wú)法進(jìn)行耗能。為了解決小震和風(fēng)振下耗能的問(wèn)題可以將支撐的屈服段設(shè)計(jì)的較短，使鋼內(nèi)芯在小應(yīng)變作用下進(jìn)行耗能，但在中震或大震作用下，鋼內(nèi)芯的應(yīng)變過(guò)大，循環(huán)次數(shù)降低，無(wú)法滿足低周疲勞性能，使得在中震或大震作用下支撐過(guò)早發(fā)生破壞。為了解決上述問(wèn)題，可將粘彈性阻尼器和防屈曲支撐結(jié)合，形成復(fù)合型阻尼器，只要有微小的振動(dòng)粘彈性阻尼器就可以啟動(dòng)耗散能量，因此，在小震或風(fēng)振作用下，粘彈性阻尼器開始工作耗能，在中震或大震作用下，防屈曲支撐開始工作耗能。但現(xiàn)有的復(fù)合型防屈曲支撐中，粘彈性阻尼器和防屈曲支撐組成串聯(lián)系統(tǒng)，在中震或大震作用下首先是粘彈性阻尼器開始工作，當(dāng)位移達(dá)到一定程度后，粘彈性阻尼器由于位移過(guò)大停止工作，此時(shí)防屈曲支撐才開始工作，從而造成其耗能效率較低。

因此，開發(fā)一種粘彈性阻尼器和防屈曲支撐組成并聯(lián)的復(fù)合型阻尼器可有效解決上述問(wèn)題，其在小震和風(fēng)振作用下有良好耗能性能，而且在中震和大震作用下粘彈性阻尼器和防屈曲支撐同時(shí)工作，共同耗散地震能量，其耗能能力顯著提高，這對(duì)于減小結(jié)構(gòu)在小震和風(fēng)振下的振動(dòng)響應(yīng)，避免結(jié)構(gòu)在中震和大震下發(fā)生嚴(yán)重破壞具有重要的實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)芯與外套管間填充粘彈性材料的復(fù)合型防屈曲支撐，解決已有串聯(lián)式復(fù)合型防屈曲支撐耗能效率低，在中震和大震下防屈曲支撐無(wú)法同時(shí)工作等問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下：一種粘彈性阻尼器與防屈曲支撐并聯(lián)的復(fù)合阻尼器，其特征在于，所述粘彈性阻尼器與防屈曲支撐并聯(lián)的復(fù)合阻尼器由粘彈性阻尼器和防屈曲支撐兩部分組成，由內(nèi)向外依次為內(nèi)芯1，外圍約束鋼管2，第一層粘彈性材料3-1，第一層矩形鋼管4-1，第二層粘彈性材料3-2和第二層矩形鋼管4-2；其中，所述防屈曲支撐由內(nèi)芯1和外圍約束鋼管2組成，在內(nèi)芯1與外圍約束鋼管2之間留有1～3mm間隙；所述粘彈性阻尼器由外圍約束鋼管2，第一層粘彈性材料3-1，第一層矩形鋼管4-1，第二層粘彈性材料3-2和第二層矩形鋼管4-2組成。

優(yōu)選的，所述內(nèi)芯1包括一字形截面內(nèi)芯1-1和十字形截面內(nèi)芯1-2兩種形式；

優(yōu)選的，所述第一層粘彈性材料3-1的內(nèi)側(cè)與外圍約束鋼管2的外側(cè)粘接，第一層粘彈性材料3-1的外側(cè)與第一層矩形鋼管4-1的內(nèi)側(cè)粘接；第二層粘彈性材料3-2的內(nèi)側(cè)與第一層矩形鋼管4-1外側(cè)粘接，第二層粘彈性材料3-2的外側(cè)與第二層矩形鋼管4-2的內(nèi)側(cè)粘接。

采用以上技術(shù)方案的有益效果是：一種粘彈性阻尼器和防屈曲支撐并聯(lián)的復(fù)合型支撐，防屈曲支撐和粘彈性阻尼器組成并聯(lián)系統(tǒng)，只要支撐兩端有相對(duì)位移，防屈曲支撐和粘彈性阻尼器就可以同時(shí)產(chǎn)生位移，使粘彈性阻尼器中的粘彈性材料產(chǎn)生剪切變形耗能，同時(shí)防屈曲支撐內(nèi)芯產(chǎn)生拉壓變形。在小震或風(fēng)振下粘彈性阻尼器耗能，在中震或大震下，防屈曲支撐和粘彈性阻尼器同時(shí)耗能，使其耗能效率大大提高。一種粘彈性阻尼器和防屈曲支撐并聯(lián)的復(fù)合型支撐具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，耗能性能良好等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的一種粘彈性阻尼器和防屈曲支撐并聯(lián)的復(fù)合型支撐的三維示意圖。

圖2為本發(fā)明的一種粘彈性阻尼器和防屈曲支撐并聯(lián)的復(fù)合型支撐A-A截面示意圖。

圖3A為本發(fā)明的一種粘彈性阻尼器和防屈曲支撐并聯(lián)的復(fù)合型支撐的一字形內(nèi)芯防屈曲支撐制作流程圖第一步；