[發(fā)明專利]一種高阻尼橡膠-摩擦復(fù)合型阻尼器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810532147.3
• 申請(qǐng)日: 2018-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN108442559A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘盛山;馬志遠(yuǎn);崔瑤;李毅;邱文亮;張哲;黃才良
• 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;E04H9/02
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠(yuǎn)

本發(fā)明涉及到一種高阻尼橡膠?摩擦復(fù)合型阻尼器，包括上下兩塊缸體、前后兩塊蓋板、活塞、前后兩塊活塞蓋板、活塞桿、兩個(gè)高阻尼橡膠塊、低摩擦系數(shù)和高摩擦系數(shù)摩擦板各一、摩擦片、前后連接件和端板；上下兩塊缸體以及前后兩塊蓋板通過高強(qiáng)螺栓連接成為一個(gè)腔體；腔體內(nèi)側(cè)貼設(shè)有摩擦系數(shù)不同的摩擦板，可供活塞上的摩擦片與摩擦板產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)；所述的活塞在滑動(dòng)時(shí)可通過活塞蓋板擠壓兩側(cè)的高阻尼橡膠，使得高阻尼橡膠發(fā)生壓縮變形。本發(fā)明通過摩擦片和摩擦板產(chǎn)生的摩擦力以及高阻尼橡膠塊產(chǎn)生的變形共同進(jìn)行耗能，耗能效果更強(qiáng)，具有摩擦力可變、自復(fù)位效果好、初始剛度低、便于裝卸及維修等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工程結(jié)構(gòu)減隔震領(lǐng)域，涉及到一種可用于工程結(jié)構(gòu)抗震的高阻尼橡膠-摩擦復(fù)合型阻尼器。

背景技術(shù)

為了減小結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，可以通過在結(jié)構(gòu)物的某些部位增設(shè)阻尼器，以增加結(jié)構(gòu)對(duì)于能量的耗散能力。目前阻尼器可分為位移相關(guān)型阻尼器，如摩擦阻尼器、金屬阻尼器；以及速度相關(guān)型阻尼器，如粘滯阻尼器、粘彈性阻尼器。其中，粘滯阻尼器存在容易漏油的問題，因此需求更好的密封性，造價(jià)更為昂貴；金屬阻尼器中大多存在可恢復(fù)性差的問題，其形狀的改變會(huì)對(duì)其耗能能力造成顯著的影響。

摩擦阻尼器利用摩擦面的相對(duì)摩擦以耗散能量，然而傳統(tǒng)的摩擦阻尼器只能提供單一的摩擦力，阻尼力不隨位移的改變發(fā)生顯著的變化，不具備在地震的不同階段提供不同的阻尼力的特點(diǎn)。當(dāng)其起滑力設(shè)置得過高時(shí)，裝置可能不起滑或由于滑動(dòng)歷程較小而無(wú)法產(chǎn)生良好的耗能作用；當(dāng)起滑力設(shè)置的過低時(shí)，則在大震中無(wú)法達(dá)到所需的耗能能力。因此可采用摩擦系數(shù)變化的方法，當(dāng)結(jié)構(gòu)處于正常使用階段時(shí)，提供較小的摩擦力，以滿足溫度等引起的變形；當(dāng)?shù)卣饋?lái)襲時(shí)，摩擦力隨著位移的增大逐漸變大，以達(dá)到結(jié)構(gòu)所需的耗能效果。

粘彈性阻尼器利用粘彈性材料的變形進(jìn)行耗能。高阻尼橡膠是一種性能優(yōu)良的粘彈性材料，具有超彈性、高阻尼、且相較于普通橡膠有著寬溫域低頻率相關(guān)性等特點(diǎn)。利用不同耗能機(jī)制，將變摩擦系數(shù)的摩擦耗能與高阻尼橡膠的粘彈性耗能方式相結(jié)合，可以更好的實(shí)現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)的減震控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種高阻尼橡膠-摩擦復(fù)合型阻尼器，這種阻尼器具有摩擦力隨位移的變化而變化的特點(diǎn)，綜合利用了高阻尼橡膠耗能以及摩擦耗能兩種機(jī)制共同耗能。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種高阻尼橡膠-摩擦復(fù)合型阻尼器，包括上缸體、下缸體、前蓋板、后蓋板、活塞、活塞前蓋板、活塞后蓋板、活塞桿、第一高阻尼橡膠塊、第二高阻尼橡膠塊、第一摩擦板、第二摩擦板、摩擦片、前連接件、后連接件和端板；

所述的上缸體和下缸體為兩端敞口的半中空管，二者對(duì)合相連形成中空管，所述的前蓋板固定在中空管一端，且前蓋板外側(cè)通過前連接件與建筑構(gòu)件Ⅰ相連；所述的后蓋板留有通孔，固定于中空管的另一端；

所述的第一摩擦板和第二摩擦板周向貼設(shè)在中空管內(nèi)壁，第二摩擦板分設(shè)與第一摩擦板的兩側(cè)，且第一摩擦板的摩擦系數(shù)低于第二摩擦板的摩擦系數(shù)；

所述的活塞兩側(cè)分別固定有活塞前蓋板和活塞后蓋板；活塞桿一端連接在活塞后蓋板上，另一端穿過活塞后蓋板的通孔與端板相連，活塞桿與端板間通過肋板加固，端板通過后連接件與建筑構(gòu)件Ⅱ相連；所述的摩擦片固定在活塞的外側(cè)，隨著活塞在中空管中的滑動(dòng)，與第一摩擦板或第二摩擦板進(jìn)行摩擦耗能減震；

所述的第一高阻尼橡膠塊一側(cè)固定在前蓋板上，另一側(cè)與活塞前蓋板接觸；所述的第二高阻尼橡膠塊一側(cè)固定在后蓋板上，另一側(cè)與活塞后蓋板接觸，其上留有供活塞桿穿過的通孔；當(dāng)活塞滑動(dòng)時(shí)，壓縮第一高阻尼橡膠塊或第二高阻尼橡膠塊發(fā)生壓縮變形，進(jìn)行粘彈性耗能減震。

所述上缸體與下缸體對(duì)合的間距能調(diào)節(jié)，進(jìn)而調(diào)節(jié)摩擦片與第一摩擦板或第二摩擦板之間的摩擦力大小。