[發明專利]一種消能減震扭轉阻尼器

有效

• 申請號: 202011477042.6
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112681549B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 王德斌;白海峰;豐茂東
• 申請（專利權）人: 大連交通大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02;E04G23/02;E01D19/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

本發明提供一種消能減震扭轉阻尼器，包括阻尼單元，所述阻尼單元包括：加載力臂，其一端加工有軸孔，另一端與加載控件鉸接；軸，穿過所述軸孔，并與所述軸孔轉動連接，其軸線垂直于所述加載力臂所在平面；兩個耗能鋼管，分別設置在所述加載力臂的兩側，且套在所述軸外，所述耗能鋼管的一端通過法蘭與所述加載力臂側壁固定連接，另一端通過法蘭與兩個固定板連接。位移施加于加載控件，加載控件推動加載力臂繞軸發生轉動，進而帶動耗能鋼管發生純扭轉變形，進行屈服耗能，該裝置變形區域應力、應變分布均勻性高，具有較強的耗能能力，同時撤除軸后，變形機制也可轉變為彎扭組合變形進行耗能，兩種結構形式均簡單便于加工和安裝。

技術領域

本發明涉及土木建筑技術領域，具體而言是一種減震阻尼器，尤其涉及一種消能減震扭轉阻尼器。

背景技術

傳統建筑主要靠結構自身變形吸收地震能量的輸入，導致結構主體構件損傷后難以及時修復。阻尼器的設置可以有效耗散地震能量，避免主體結構過早進入塑性變形狀態，從而降低甚至避免主體結構發生破壞。阻尼器作為目前較為常用的消能減震構件具有一定的獨立性，是結構抵御外部荷載的主要輔助耗能部件，其屈服變形甚至破壞并不會影響主體結構的使用功能。因此，阻尼器在工程結構中的消能減震設計和既有建筑的抗震加固得到了廣泛的應用。金屬阻尼器由于其造價低廉、結構形式簡單、耗能能力強及便于通過有限元軟件進行力學性能評估等特點被廣泛應用于結構抗震設計中。

基于阻尼器的扭轉變形引起的剪切屈服則是另一種能量耗散機制，有關金屬扭轉變形耗能的阻尼器研究依然非常有限。本發明針對現有金屬阻尼器存在的不足，研發了一種易于更換可在各類支撐、橋梁結構中使用的純扭或彎扭金屬鋼管阻尼器，通過金屬鋼管的純扭轉變形或彎扭組合變形進行屈服耗能，可充分發揮其應力、應變分布均勻性高，耗能能力強的特點。

發明內容

根據上述技術問題，而提供一種消能減震扭轉阻尼器。

本發明采用的技術手段如下：

一種消能減震扭轉阻尼器，包括阻尼單元，所述阻尼單元包括：

加載力臂，其一端加工有軸孔；所述加載力臂的另一端與加載控件鉸接；

軸，與所述軸孔相匹配，穿過所述軸孔，并與所述軸孔轉動連接，其軸線垂直于所述加載力臂所在平面；

兩個耗能鋼管，分別設置在所述加載力臂的兩側，且套在所述軸外，所述耗能鋼管的一端通過法蘭與所述加載力臂側壁固定連接，以及

兩個固定板，分別設置在兩個所述耗能鋼管的外側，并分別與其所靠近的所述耗能鋼管遠離所述加載力臂的一端通過法蘭固定連接，且所述軸的兩端分別穿過兩個所述固定板；所述軸的兩端固定有軸帽。

所述加載力臂遠離所述軸孔的一端的端部呈弧形，且加工有通槽，所述通槽的槽壁上加工有長條形通孔Ⅰ，所述長條形通孔Ⅰ的延伸方向平行于所述通槽的深度方向；

所述加載控件的一端呈弧形，且此端的兩側分別對稱固定有轉動軸，所述轉動軸的端部穿過所述長條形通孔Ⅰ，并與所述長條形通孔Ⅰ轉動連接，實現所述加載控件與所述加載力臂鉸接，并確保耗能鋼管只發生純扭轉，轉動軸的兩端固定有軸帽，防止其軸向運動，所述長條形通孔Ⅰ孔寬與所述轉動軸的直徑相匹配。

一個或多個一種消能減震扭轉阻尼器用于橋梁縱向結構、橋梁橫向結構和倒Y型層間剪切型結構，同時也可用于已有建筑、橋梁結構的節點加固。

本發明公開的一種消能減震扭轉阻尼器，還可以包括兩個平行設置的阻尼單元，所述阻尼單元包括：

加載力臂，其一端加工有軸孔；

軸，與所述軸孔相匹配，穿過所述軸孔，并與所述軸孔轉動連接，其軸線垂直于所述加載力臂所在平面；