[發明專利]一種可使結構實現自定心的阻尼器

在審

• 申請號: 201810037708.2
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108222307A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 郭彤;朱瑞召
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E01D19/00;E04H9/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種可使結構實現自定心的阻尼器，包括油缸、外筒、內油缸蓋、活塞、活塞桿、硅油、外油缸蓋、第一彈簧單元、第一限位板、第一限位銷、活塞桿螺母、第二限位板、第二限位銷、第二彈簧單元和外筒蓋。本發明設置了限位板，兩組彈簧單元是相互獨立互不影響，可以對其分別施加預載。當阻尼器受拉時，其中一組彈簧進一步受壓提供復位力。當阻尼器受拉時，另一組彈簧進一步受壓提供復位力。在地震過程中，活塞在油缸內的反復運動會耗散地震能量。本發明裝置可用于建筑和橋梁等結構的消能減震及震后自動復位。

技術領域

本發明屬于建筑及橋梁結構保護技術領域，是一種可使結構實現自動復位的阻尼器。

背景技術

我國是一個地震頻發的國家，地震給人民群眾的生命財產安全造成極大的損失。特別是2008年汶川地震，造成損失更是慘重。因此，震后人們的抗震防災意識極大地被增強，在修建房屋時，一些建筑增設了液體粘滯阻尼器來達到消能減震的目的。但現階段，按照我國抗震規范要求進行結構設計時，結構應滿足“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設防目標，即允許結構在罕遇地震作用下出現較大的塑形變形來耗散能量。即使對結構增設了液體粘滯阻尼器，提高了其耗能能力，但結構在震后仍然存在殘余變形。而這部分殘余變形會嚴重影響結構的使用功能，如若修復其難度大費用高。因此，人們對結構如何能實現自動復位進行了研究。

現有液體粘彈性阻尼器是在液體粘滯阻尼器的基礎上增設一對彈簧單元，使其具有一定的復位能力，但并不能實現完全復位。因為，當阻尼器在平衡位置時，不論彈簧是否施加預載，這對彈簧的力均是相互平衡的，合力為零。而阻尼器自身有摩擦力的存在，再加上結構復位所需的力，當阻尼器不在平衡位置時，其并不能完全回到初始平衡位置，即不能實現結構的完全復位。

發明內容

技術問題：本發明提出了一種會耗散地震能量，用于建筑和橋梁等結構消能減震的可使結構實現自定心的阻尼器。

技術方案：本發明的可使結構實現自定心的阻尼器，包括油缸、外筒、分別設置在所述油缸兩端的內油缸蓋和外油缸蓋、貫穿油缸的活塞桿、位于油缸內設置在所述活塞桿上的活塞，油缸上設置內油缸蓋的一端嵌入外筒一端，外筒的另一端設置有外筒蓋，活塞桿一端設置有嵌入外筒的活塞桿螺母、分置于所述活塞桿螺母兩側的第一限位板和第二限位板、安裝在所述第一限位板上的第一限位銷、安裝在所述第二限位板上的第二限位銷，內油缸蓋和第一限位板之間設置有第一彈簧單元，外筒蓋和第二限位板之間設置有第二彈簧單元，外筒上設置有槽，所述第一限位銷和第二限位銷均嵌入槽并能在其中沿外筒軸向移動。

進一步的，本發明阻尼器中，所述油缸內灌注有硅油。

進一步的，本發明阻尼器中，所述第一彈簧單元和第二彈簧單元均施加有預壓力。

進一步的，本發明阻尼器中，所述第一彈簧單元和第二彈簧單元上施加的預壓力等于該阻尼器的摩擦力及需對外部結構施加的復位力的和。

進一步的，本發明阻尼器中，所述槽的長度等于阻尼器的行程和第一限位銷厚度之和，寬度等于第一限位銷寬度加上其能在槽中自由活動所需的間隙。

進一步的，本發明阻尼器中，所述槽的數量為四個，兩兩對應設置。

進一步的，本發明阻尼器中，所述第一限位板的內徑為活塞桿直徑加上活塞桿自由活動所需間隙，外徑為外筒內徑減去第一限位板自由活動所需間隙；所述第二限位板的外徑為外筒內徑減去第二限位板可自由活動所需間隙。

進一步的，本發明阻尼器中，所述活塞桿螺母外徑應滿足其能在外筒中自由活動。

進一步的，本發明阻尼器中，所述第一彈簧單元和第二彈簧單元為復合彈簧或碟簧。

本發明中，油缸、外筒和活塞桿的截面尺寸應滿足在使用時不發生屈曲變形的要求。相鄰兩槽之間的筒壁長度至少滿足對彈簧單元施加預壓力而不發生屈曲變形的要求。