[發明專利]一種方形套筒式自復位金屬摩擦阻尼器

有效

• 申請號: 201810156544.5
• 申請日: 2018-02-24
• 公開（公告）號: CN108331193B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 欒小兵;馮寧寧;周軍文;魯良輝;齊永勝
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 32207 南京知識律師事務所
• 代理人: 高桂珍

本發明公開了一種方形套筒式自復位金屬摩擦阻尼器，包括外套筒和設置于外套筒內的內筒，所述阻尼器通過兩端的連接桿與外部結構相連，其中，一端的連接桿穿過外套筒的一端與內筒的一端相連，另一端的連接桿與外套筒的另一端相連，內筒的另一端與外套筒的另一端之間還設置有復位彈簧，所述外套筒和內筒之間設置有摩擦結構。本發明的方形套筒式自復位金屬阻尼器，兼具金屬摩擦耗能和SMA彈簧耗能，通過在內筒開槽，通過在外套筒開螺栓孔來增加阻尼力，具有在受壓和手拉兩種狀態時自復位功能，本發明制作簡單，受力合理，阻尼力大，初始剛度大，耗能能力大，價格低廉，減振耗能穩定，耐久性好。

技術領域

本發明涉及一種方形套筒式金屬阻尼器，屬于工程結構減振控制領域

背景技術

地震給全世界人類帶來了巨大的災難，如何有效控制建筑結構在地震作用下的破壞以及倒塌是工程結構抗震研究領域亟待解決的問題。目前主要有被動控制、主動控制和半主動控制等幾種減振控制方法。被動控制設備構造簡單，造價低，易于維護以及不需要外部能源，是一種應用廣泛的地震減振控制方法。被動控制主要有隔震墊、液壓阻尼器、液體粘彈性阻尼器和質量調諧阻尼器等等。但是隔震墊會有橡膠老化問題，液體粘滯阻尼器加工制作困難，價格高，存在漏油的問題。質量調諧阻尼器存在本身的自振頻率與主體結構自振頻率相差很遠，從而引起減振控制效果差的問題，粘彈性阻尼器存在在地震往復荷載作用下抗疲勞能力差，粘彈性材料耐久性差的缺點。還有一種摩擦阻尼器，存在初始剛度小承載力低，在大震作用下存在自復位功能差的問題。

公開號為CN106121336A的中國專利公布了一種形狀記憶合金絞線-環形彈簧拼裝式自復位阻尼器，包括耗能器、內套筒、外套筒、圓盤、兩個及以上SMA 絞線，所述外套筒與所述內套筒交錯布置，使SMA絞線始終處于受拉狀態，所述兩個及以上SMA絞線沿圓周分別均勻的布置，并與所述圓盤固定連接。形狀記憶合金是一種新型材料，具有形狀記憶效應、超彈性和高阻尼特性。利用SMA 的超彈性和阻尼特性制作的被動耗能阻尼器與其他阻尼器相比，具有耐久性和耐腐蝕性能好，使用周期長，變形大且可自復位等優點。

發明內容

為了克服上述阻尼器問題，本發明提供一種方形套筒自復位金屬摩擦阻尼器，該阻尼器可以通過增加內筒槽的數量以及外筒高強螺栓的數量提高阻尼器的阻尼力，在大震作用下能夠發揮耗散地震輸入的能量。通過螺旋彈簧提高阻尼器的初始剛度。而且該套筒式自復位金屬摩擦阻尼器在地震作用下不容易破壞，具有在SMA螺旋彈簧在受壓和受拉狀態下均能有自復位功能。

為了實現上述功能，本發明采用如下技術方案。

一種方形套筒式自復位金屬摩擦阻尼器，包括外套筒和設置于外套筒內的內筒，所述阻尼器通過兩端的連接桿與外部結構相連，其中，一端的連接桿穿過外套筒的一端與內筒的一端相連，另一端的連接桿與外套筒的另一端相連，內筒的另一端與外套筒的另一端之間還設置有復位彈簧，所述外套筒和內筒之間設置有摩擦結構。

作為本發明的進一步改進，所述摩擦結構為，在內筒和外套筒之間留有間隙，間隙之間涂有摩擦材料。

作為本發明的進一步改進，所述間隙為5毫米。

作為本發明的進一步改進，所述摩擦結構包括螺栓，在內筒的表面沿軸向開設長條狀槽，沿外套筒上與所述長條狀槽對應的軸向設置若干螺栓孔，所述螺栓安裝至內筒的槽底。

作為本發明的進一步改進，所述外套筒和內筒為方形。

作為本發明的進一步改進，所述復位彈簧為SMA螺旋彈簧。

作為本發明的進一步改進，所述復位彈簧并列設置若干個。

本發明的有益效果為：

1、本發明的阻尼器制作簡單，修理比較方便。提供的阻尼力大，初始剛度大，受力合理，耗能能力大。

2、耗能能力大，本發明兼具金屬摩擦耗能以及SMA螺旋彈簧耗能。