一種阻尼力可變的木介質摩擦阻尼器的製作方法

2024-02-16 05:01:15 1

本發明屬於消能減震阻尼器技術領域，特別涉及一種阻尼力可變的木介質摩擦阻尼器。

背景技術：

傳統減輕結構地震災害的方法是通過提高結構本身的抗震性能來抵禦地震作用的，即由結構本身儲存和耗散地震能量，以滿足結構抗震設防標準。

近些年來，越來越多的結構採用消能減震的方法來減輕結構的地震反應和災害。常用的消能減震阻尼器可分為四類：摩擦阻尼器、金屬阻尼器、粘彈性阻尼器、粘滯液體阻尼器。

摩擦阻尼器的種類很多，主要有：Pall摩擦阻尼器、滑槽螺栓連接摩擦耗能設備、轉動摩擦支撐、摩擦剪切鉸阻尼器等。這些裝置利用摩擦面的相對摩擦耗散能量，具有較好的庫倫特性，摩擦耗能明顯，可提供較大的附加阻尼。但這些摩擦阻尼器都存在一個缺點，只能提供恆定的阻尼力，不能隨著結構變形的增加而增大阻尼力，並且造價高。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種阻尼力可變的木介質摩擦阻尼器，可以根據位移的大小提供分階段的變阻尼力，在地震作用下尤其適用，摩擦材料選用木材，造價較低、可再生，經濟環保。

為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是：

一種阻尼力可變的木介質摩擦阻尼器，包括：

用於向主壓板二2方向施加預壓力的主壓板一1；

用於向主壓板一1方向施加預壓力的主壓板二2；

設置於主壓板一1和主壓板二2之間的縱向拉壓板3；

用於連接主壓板一1和主壓板二2的連接板4；

設置於主壓板一1上朝向主壓板二2一面以及主壓板二2下朝向主壓板一1一面的木質摩擦板一6；

以及，

設置於縱向拉壓板3上與木質摩擦板一6接觸實現摩擦耗能的木質摩擦板二5。

所述主壓板一1和主壓板二2結構一致，安裝木質摩擦板一6的一面上均設置有卡槽將木質摩擦板一6固定。

所述木質摩擦板一6在與木質摩擦板二5的摩擦面分為三個區域，沿摩擦方向，中間區域為水平面或近似於水平面，兩邊區域為對稱的斜面或弧形面；相應地，所述木質摩擦板二5的摩擦面也分為三個區域，以與所述中間區域和兩邊區域匹配實現摩擦耗能。

所述連接板4和縱向拉壓板3均為鋼構件，連接板4一端固定，並通過螺栓9實現與主壓板一1和主壓板二2的連接，縱向拉壓板3的一端設置木質摩擦板二5，另一端伸出主壓板一1和主壓板二2之間的區域之外，與振源部位連接。

所述主壓板一1和主壓板二2之間通過摩擦力調節螺杆7和摩擦力調節螺母8連接。

與現有技術相比，本發明阻尼器，能夠安裝於建築結構體的結構部件的中間部分或端部，通過木質摩擦板的相互摩擦滑動來吸收振動能量，結構簡單，可靠性和安全性較好。阻尼器工作時，可以提供分階段的變阻尼力，即在位移較小時提供較小的阻尼力、位移較大時提供逐漸增大的阻尼力；在地震發生時，可以根據地震大小分階段進行減震耗能；摩擦材料選用木材，造價較低、可再生，經濟環保；通過簡單的結構，可以產生較高的摩擦力。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖。

圖2是本發明主壓板結構示意圖(主視圖)。

圖3是本發明主壓板結構示意圖(左視圖)。

圖4是本發明主壓板結構示意圖(俯視圖)。

圖5是本發明縱向拉壓板結構示意圖(主視圖)。

圖6是本發明縱向拉壓板結構示意圖(左視圖)。

圖7是本發明縱向拉壓板結構示意圖(俯視圖)。

圖8是本發明連接板結構示意圖(主視圖)。

圖9是本發明連接板結構示意圖(左視圖)。

圖10是本發明連接板結構示意圖(俯視圖)。

圖11是表示本發明阻尼器運動時區域劃分。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例詳細說明本發明的實施方式。

如圖1所示，一種阻尼力可變的木介質摩擦阻尼器，包括：

用於向主壓板二2方向施加預壓力的主壓板一1和用於向主壓板一1方向施加預壓力的主壓板二2；主壓板一1和主壓板二2結構一致，類似於外殼體，二者之間通過摩擦力調節螺杆7和摩擦力調節螺母8連接，提供豎向力。

設置於主壓板一1上朝向主壓板二2一面以及主壓板二2上朝向主壓板一1一面的木質摩擦板一6；主壓板一1和主壓板二2上設置有卡槽將木質摩擦板一6固定，如圖2、圖3和圖4所示；

設置於主壓板一1和主壓板二2之間的縱向拉壓板3，縱向拉壓板3為鋼構件；

設置於縱向拉壓板3上與木質摩擦板一6接觸實現摩擦耗能的木質摩擦板二5。木質摩擦板二5位於縱向拉壓板3的一端的上下面上，縱向拉壓板3結構如圖5、圖6和圖7所示，帶有可以固定木質摩擦板二5的結構，縱向拉壓板3的另一端伸出主壓板一1和主壓板二2之間的區域之外，與振源部位連接，縱向拉壓板3帶動木質摩擦板二5和木質摩擦板一6的水平移動。

用於連接主壓板一1和主壓板二2的連接板4，連接板4為鋼構件，如圖8、圖9和圖10所示，一端固定，並通過螺栓9實現與主壓板一1和主壓板二2的連接，封住主壓板一1和主壓板二2之間區域的另一端開口；

如圖11所示，木質摩擦板一6在與木質摩擦板二5的摩擦面分為三個區域，沿摩擦方向，中間區域(區域11)為水平面或近似於水平面，兩邊區域(區域12)為對稱的斜面或弧形面；相應地，木質摩擦板二5的摩擦面也分為三個區域，以與所述中間區域和兩邊區域匹配實現摩擦耗能。

本發明木質阻尼力可變摩擦阻尼器的組裝方法：

首先，需要將木質摩擦板一6與木質摩擦板二5按需要尺寸製作好；將製作好的木質摩擦板一6放入主壓板一1和主壓板二2的卡槽中，木質摩擦板二5放入縱向拉壓板3的固定結構中，按如圖1所示位置放置；然後用摩擦力調節螺杆7穿過預先留有的螺杆孔，通過摩擦力調節螺母8將其在豎向擰緊，通過調節摩擦力調節螺母8來控制摩擦力；緊接著將連接板4通過固定螺栓9將主壓板一1和主壓板二2固定成一個整體。

本發明的工作原理：

本發明木質阻尼力可變摩擦阻尼器在具體使用時，可以根據地震情況合理在結構中布置阻尼器。當阻尼器工作時，連接板4、縱向拉壓板3分別固定在結構上，變形較小時，木質摩擦板一6與木質摩擦板二5在水平區域11相對運動依靠摩擦力，消耗能量；變形較大時，木質摩擦板一6與木質摩擦板二5相對位移增大，不僅在區域11運動，還將會運動至區域12進行第二階段的耗能。木質摩擦板一6與木質摩擦板二5在區域12運動時，由於鋼構件施加給木質摩擦板一6與木質摩擦板二5的正壓力增大，摩擦力也增大，阻尼器耗散的振動能量也越多，從而起到了耗能減震的目的。