[發(fā)明專利]一種用于氣膜建筑防風(fēng)拉索的耗能阻尼器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011178562.7
• 申請(qǐng)日: 2020-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN112196108A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳昭慶;張鐸;劉春城;曾聰;唐理想;趙軍賓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/34
• 分類號(hào): E04B1/34;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 吉林市達(dá)利專利事務(wù)所 22102
• 代理人: 陳傳林

本發(fā)明一種用于氣膜建筑防風(fēng)拉索的耗能阻尼器，其特征是，它包括：氮?dú)?、磁流變液體、活塞、導(dǎo)線、密封外殼、拉索、鋼芯、外側(cè)彈性層、氣體屏蔽層、中心彈性層，當(dāng)導(dǎo)線通電時(shí)，磁粉和硅油會(huì)變成固體對(duì)拉索產(chǎn)生擠壓，形成強(qiáng)大的摩擦力，提供阻尼，當(dāng)拉索的拉伸突然發(fā)生大位移時(shí)，內(nèi)部的壓力會(huì)急劇增大，外殼底部設(shè)置有氮?dú)鈨?chǔ)壓器，避免內(nèi)部壓力突然增大導(dǎo)致外殼發(fā)生形變；降低結(jié)構(gòu)脫索及拉索錯(cuò)位的風(fēng)險(xiǎn)，吸收振動(dòng)使結(jié)構(gòu)的倒塌風(fēng)險(xiǎn)降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣膜建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于氣膜建筑防風(fēng)拉索的耗能阻尼器。

背景技術(shù)

氣膜建筑結(jié)構(gòu)曾流行于上世紀(jì)70～80代，最早用于大型體育館穹頂，呈扁平狀結(jié)構(gòu)曾，發(fā)生過(guò)多次積雪倒塌事故，導(dǎo)致人們開始懷疑其使用前景。1990年前后，國(guó)外開始研究開發(fā)大矢高氣膜結(jié)構(gòu)，解決了積雪問(wèn)題。2006年前后，我國(guó)多個(gè)城市出現(xiàn)大范圍、持續(xù)霧霾天氣，這種新型大矢高氣膜結(jié)構(gòu)，因其良好的凈化空氣、隔絕霧霾功能被引入我國(guó)，主要用于防霧霾室內(nèi)體育館；2013年9月，國(guó)家環(huán)保部出臺(tái)《大氣十條》治霾政策，加大了對(duì)燃煤、工業(yè)、重污染行業(yè)大氣污染的處罰力度，這種新型氣膜結(jié)構(gòu)又開始被廣泛用于煤倉(cāng)、垃圾處理廠等防污染物擴(kuò)散場(chǎng)所。此外，氣膜結(jié)構(gòu)還具有建設(shè)周期短(21天-3個(gè)月)、建設(shè)成本低(傳統(tǒng)建筑的1/3-1/2)、運(yùn)營(yíng)能耗成本低(傳統(tǒng)30-50％)、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。2006年～2015年間，我國(guó)新增氣膜建筑215座。

受歷史上扁平狀氣承式膜結(jié)構(gòu)曾普遍出現(xiàn)多種問(wèn)題的影響，導(dǎo)致其抗風(fēng)方面的研究明顯偏少。在國(guó)內(nèi)外建成的多個(gè)新型氣承式膜結(jié)構(gòu)中，均出現(xiàn)了對(duì)抗風(fēng)考慮嚴(yán)重不足的情況，在強(qiáng)風(fēng)作用下，破壞的事故時(shí)有發(fā)生。

現(xiàn)有氣膜建筑結(jié)構(gòu)存在以下技術(shù)問(wèn)題：

1.部分氣膜建筑結(jié)構(gòu)無(wú)拉索及索網(wǎng)布置，抗風(fēng)性能極差；

2.部分氣膜建筑結(jié)構(gòu)使用縱橫向拉索提高結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能，風(fēng)速較高時(shí)，拉索斷裂及膜面撕裂時(shí)有發(fā)生；

3.使用功能方面的需求促使氣膜結(jié)構(gòu)朝著更大跨度和更大覆蓋空間方向發(fā)展，跨度和覆蓋空間的增大，使氣膜結(jié)構(gòu)剛度降低，柔度增加，結(jié)構(gòu)在強(qiáng)風(fēng)作用下經(jīng)常發(fā)生較大的振動(dòng)和變形，導(dǎo)致拉索及其與基礎(chǔ)連接部位經(jīng)常發(fā)生疲勞損傷甚至斷裂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，創(chuàng)造性構(gòu)思了一種用于氣膜建筑防風(fēng)拉索的耗能阻尼器，其內(nèi)部采用磁流變液體，導(dǎo)線通電后，產(chǎn)生強(qiáng)大的摩擦力和阻尼，會(huì)幫助拉索吸收阻尼使結(jié)構(gòu)的振動(dòng)幅度明顯下降、拉索振動(dòng)，降低結(jié)構(gòu)脫索及拉索錯(cuò)位的風(fēng)險(xiǎn)，吸收振動(dòng)使結(jié)構(gòu)的倒塌風(fēng)險(xiǎn)降低。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種用于氣膜建筑防風(fēng)拉索的耗能阻尼器，其特征是，它包括：磁流變液體2、活塞3、導(dǎo)線4、密封外殼5、拉索6、鋼芯7，在所述的密封外殼5內(nèi)設(shè)置液體室，在所述液體室下端殼體上設(shè)置連接孔9，在所述液體室上端殼體上設(shè)置通孔，所述通孔同液體室連通，在所述的液體室內(nèi)設(shè)置活塞3，所述的活塞3將液體室分成上下兩部分，在所述的液體室內(nèi)設(shè)置磁流變液體2，所述的活塞3隔開的液體室上下兩部分磁流變液體2互通，在所述的活塞3內(nèi)設(shè)置鋼芯7，在所述的鋼芯7外側(cè)纏繞導(dǎo)線4，所述的活塞3與拉索6一端固連，在所述的拉索6和導(dǎo)線4外側(cè)設(shè)置圓柱外殼，圓柱外殼底端與活塞3固連，在所述的圓柱外殼底端設(shè)置通孔，所述的導(dǎo)線4穿過(guò)通孔纏繞在鋼芯7外側(cè)，所述的圓柱外殼與液體室上端殼體上設(shè)置通孔滑動(dòng)配合連接。

它還包括：氮?dú)?、外側(cè)彈性層10、氣體屏蔽層11、中心彈性層12，在所述的液體室下端設(shè)置氣體室，在所述的氣體室上邊緣向上依次中心彈性層12、氣體屏蔽層11、外側(cè)彈性層10，在所述的氣體室內(nèi)設(shè)置氮?dú)?。

所述的磁流變液體2是磁鐵粉和硅油。

所述的密封外殼5材質(zhì)是不銹鋼。

在所述的活塞3外側(cè)設(shè)置活塞外殼8，所述活塞外殼(8)與活塞(3)螺紋連接。