[發明專利]一種預壓環形彈簧自定心粘滯阻尼器

有效

• 申請號: 201810537121.8
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108756410B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 郭彤;朱瑞召
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98;E01D19/00
• 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

本發明公開了一種預壓環形彈簧自定心粘滯阻尼器，包括：第一內筒，第二內筒，第三內筒，外筒，第一端蓋，第二端蓋，活塞，活塞桿，環形彈簧，第一連接頭，第二連接頭，第一聯接螺母，第二聯接螺母，第一外蓋，第二外蓋，第一端頭和第二端頭。由于內外筒的相互作用，使阻尼器不論是受拉還是受壓，彈簧均處于進一步受壓狀態。彈簧在處于初始平衡位置時已施加了可克服摩擦力和復位力的預壓力，當彈簧進一步受壓后，彈簧的反彈力會推動阻尼器回到初始平衡位置，進而推動結構自復位。在地震過程中，活塞在油缸內的反復運動會耗散地震能量，由于自身摩擦力的存在，在阻尼器運動過程中，環形彈簧自身也可以摩擦耗能。

技術領域

本發明屬于建筑及橋梁結構保護技術領域，是一種預壓環形彈簧自定心粘滯阻尼器，該阻尼器即保留了粘滯阻尼器良好消能減震能力又能讓結構在震后實現自復位。

背景技術

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。結構在大震后存在較大的殘余變形，如若修復其難度大費用高，一些建筑甚至無法修復，只能推倒重建，這都造成了極大的資源浪費。因此，人們對自復位結構進行了研究。

現在對于結構自復位的實現，主要是通過在結構上施加預應力來實現復位，并增設摩擦件來增大其耗能能力。上述方法應用于新建結構時較易實現，但當應用于已有建筑時，施工工作量相對較大。

發明內容

技術問題：本發明從便于使結構實現自復位的角度出發，提出了一種即保留了粘滯阻尼器良好消能減震能力又能讓結構在震后實現自復位的阻尼器。

技術方案：本發明的預壓環形彈簧自定心粘滯阻尼器，包括外筒、設置在所述外筒中并沿其軸向依次連接設置的第一連接頭、第一內筒、第一端蓋、第三內筒、第二端蓋、第二內筒、第二連接頭、設置在所述外筒一端的第一外蓋和另一端的第二外蓋、設置在所述第一內筒、第二內筒和第三內筒中并穿過第二端蓋、第一端蓋、第一外蓋的活塞桿、設置在活塞桿上并位于第一端蓋和第二端蓋之間的活塞、設置在活塞桿上并位于第一端蓋和第二端蓋之間的活塞、設置在活塞桿上并位于第一連接頭中的第一聯接螺母，設置在活塞桿一端并位于第二連接頭中的第二聯接螺母、設置在活塞桿另一端的第一端頭，設置在外筒內并套在第一連接頭、第一內筒、第一端蓋、第三內筒、第二端蓋、第二內筒、第二連接頭外部的環形彈簧，第一內筒一端與第三內筒連接，另一端與第一外蓋連接，第二內筒一端與第三內筒連接，另一端與第二外蓋連接，所述第二外蓋上設置有第二端頭，第一內筒和第二內筒上開有槽，第一連接頭和第二連接頭上也分別開有與第一內筒和第二內筒相互對應的槽，以使第一連接頭能嵌入第一內筒并能在其中沿第一內筒軸向移動，第二連接頭能嵌入第二內筒并能在其中沿第二內筒軸向移動。

進一步的，本發明的預壓環形彈簧自定心粘滯阻尼器中，所述第一端蓋和第二端蓋之間形成油缸，所述油缸內灌注有硅油，活塞放置于油缸內并和活塞桿連接在一起，活塞桿橫穿油缸。

進一步的，本發明的預壓環形彈簧自定心粘滯阻尼器中，所述第一內筒、第二內筒和第三內筒為連接在一起部件。

進一步的，本發明的預壓環形彈簧自定心粘滯阻尼器中，所述環形彈簧施加有預壓力。

進一步的，本發明的預壓環形彈簧自定心粘滯阻尼器中，所述環形彈簧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。

本發明的預壓環形彈簧自定心粘滯阻尼器中，所述各組成部分應滿足在使用時不發生屈曲變形的要求。

進一步的，本發明阻尼器不論是受拉還是受壓，環形彈簧均處于進一步受壓狀態。該阻尼器相當于同時包含耗能系統和復位系統兩部分，耗能系統由粘滯耗能和環形彈簧摩擦耗能兩部分組成，復位系統由環形彈簧部分組成。