[發明專利]一種篦式阻尼器及設計方法

在審

• 申請號: 201810215016.2
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108222309A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 郭迅;何雄科
• 申請（專利權）人: 防災科技學院;北京賽福思創減震科技股份公司
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

一種篦式阻尼器及設計方法，本發明涉及篦式阻尼器及設計方法。本發明為了解決現有阻尼器屈服晚、屈服位移大以及屈服力調整成本高的問題。本發明包括：上板、底板以及垂直交叉的一組阻尼器壓齒條和一組阻尼器拉齒條；上板和底板平行設置，上板和底板之間設置垂直交叉的一組阻尼器壓齒條和一組阻尼器拉齒條；一組阻尼器壓齒條平行設置，阻尼器壓齒條的一端設置在阻尼器壓齒條上部凹槽內，另一端設置在阻尼器壓齒條下部凹槽內，阻尼器壓齒條與底板形成的銳角為45度角；一組阻尼器拉齒條平行設置，阻尼器拉齒條與底板形成的銳角為45度角；在每個阻尼器壓齒條和阻尼器拉齒條上居中設置縮頸段。本發明用于建筑抗震領域。

技術領域

本發明涉及建筑抗震領域，特別涉及篦式阻尼器及設計方法。

背景技術

隨著經濟水平的提高，人們要求房屋建筑經歷地震作用后，既不能因倒塌造成生命損失，也不要發生嚴重破壞以致造成重大財產損失。最新的抗震理論指出，通過安裝先進的裝置提升建筑結構的阻尼(一種表征消耗地震能量多少的參數)可有效提升建筑結構的抗震能力，以期達到保護生命和財產的目標。然而既有的阻尼器力學參數不良，效率不高，急需開發有限成本但參數更好的阻尼器。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有阻尼器屈服晚、屈服位移大以及屈服力調整成本高的缺點，而提出一種篦式阻尼器及設計方法。

一種篦式阻尼器包括：上板、底板以及垂直交叉的一組阻尼器壓齒條和一組阻尼器拉齒條；

上板和底板平行設置，上板和底板之間設置垂直交叉的一組阻尼器壓齒條和一組阻尼器拉齒條；

上板下表面平行設置阻尼器壓齒條上部凹槽和阻尼器拉齒條上部凹槽，底板上表面設置分別與阻尼器壓齒條上部凹槽和阻尼器拉齒條上部凹槽對應的阻尼器壓齒條下部凹槽和阻尼器拉齒條下部凹槽；

一組阻尼器壓齒條平行設置，阻尼器壓齒條的一端設置在阻尼器壓齒條上部凹槽內，另一端設置在阻尼器壓齒條下部凹槽內，阻尼器壓齒條與底板形成的銳角為45度角；

一組阻尼器拉齒條平行設置，阻尼器拉齒條的一端設置在阻尼器拉齒條上部凹槽內，另一端設置在阻尼器拉齒條下部凹槽內，阻尼器拉齒條與底板形成的銳角為45度角；

在每個阻尼器壓齒條和阻尼器拉齒條上居中設置縮頸段。

一種篦式阻尼器的設計方法包括以下步驟：

步驟一：根據齒條材料屈服強度f_y和齒條縮頸段極限強度f_b，得到齒條縮頸段截面積A₁與非縮頸段截面積A₀的比值γ；

步驟二：得到齒條與底板或上板的角度θ；

其中F為作動器出力，N₀為齒條軸力；

當F取最大值時對應的θ，即為阻尼器壓齒條與底板形成的銳角，以及阻尼器拉齒條與底板形成的銳角；

步驟三：根據步驟一得到的齒條縮頸段截面積A₁與非縮頸段截面積A₀的比值γ和步驟二得到的齒條與底板或上板的角度θ設計得到所述篦式阻尼器。

本發明的有益效果為：

本發明解決了現有阻尼器屈服晚和屈服位移大的問題，且本發明阻尼器屈服力調整成本低，通過對比兩阻尼器0.4mm工況發現，鋼滯變阻尼器最大出力約為16.5kN；本發明篦式阻尼器最大出力約為22.5kN。0.8mm工況下，鋼滯變阻尼器最大出力大約為25.5kN；本發明篦式阻尼器最大出力約為39.0kN。兩工況下，本發明篦式阻尼器比鋼滯變阻尼器耗能多3倍。

附圖說明