[实用新型]摩擦铰阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑结构消能减震控制领域，特别涉及一种摩擦铰阻尼器。 

背景技术

建筑结构消能减震阻尼器的开发研究是现在的一个热点，通过在结构中增设阻尼器来消耗地震输入结构的能量，保护主要结构构件的安全是一种很好的抗震设计思想。 

目前已经开发的阻尼器有多种类型，比如金属阻尼器，摩擦阻尼器，粘弹性阻尼器，粘滞性阻尼器以及其他各种吸能装置，这些阻尼器均在工程中有不同程度的应用。 

但已有的这些阻尼器都有不同程度的缺点，比如粘滞流体阻尼器，其性能较好，但其对粘滞流体的材料性质要求很高，而且制作工艺很复杂，造价不菲，所以目前只有美国泰勒公司生产的产品应用较广，我们国家自主开发的应用较少；金属阻尼器，比如目前应用较多的X形钢板，其主要缺点是不能实现在大位移下耗能，而且其给结构附加的初始刚度较大，并且一般应使用软钢，所以对材料要求较高；粘弹性阻尼器目前应用较多，但缺点是对材料要求较高，制作工艺也较复杂；现在已有的摩擦阻尼器，由于其构造相对简单，价格低廉，所以应用逐渐增多，但目前摩擦阻尼器普遍存在的两个问题是大位移耗能效果较差和给结构附加的初始刚度较大。 

发明内容

为了克服目前已有部分阻尼器耗能效果良好但工艺复杂、造价过高的缺点和部分阻尼器给结构附加的初始刚度较大和位移行程较小的缺点，使阻尼器能够在大量房屋建筑中得到广泛的应用，特别是广大地震烈度大的地区得到广泛应用，保护这些地区的房屋在地震下尽量避免倒塌伤人，本实用新型提供一种造价低廉，工艺简单，耗能效果良好的摩擦铰阻尼器。 

本实用新型所采用的技术方案是一种摩擦铰阻尼器，它主要由至少4根杆件和2个连接件组成，所述的杆件每两根之间在中间某个部位通过铰接方式连接成一个交叉型构件，交叉型构件两两之间在杆件端部通过铰接方式组成一个可以同步自由伸缩的平面网状结构；所述的平面网状结构的端部杆件可以与连接件直接连接起来，也可以在该平面网状结构的每端再铰接连接两根杆件，通过加设的这两根杆件与连接件连接在一起；所述的杆件在中间某个部位铰接连接的位置处都没有断开，而是一个整体；所述的铰接方式包括普通铰和至少一个以上的摩擦铰；所述的连接件与结构可能发生相对位移的地方连接起来，从而在结构发生相对位移时，通过摩擦铰的转动耗散振动能量。 

所述的摩擦铰阻尼器可以单个设置，也可以多个平行并联设置。 

所述的普通铰为通常采用的一种铰接方式，即杆件在相交的同一位置都开有圆形孔洞，通过螺栓或销栓连接而成的可以自由转动的铰，由于螺栓或销栓对杆件不施压或施加的压力很小，所以杆件转动过程中的摩擦阻力很小。 

所述的摩擦铰仍然可以像普通铰一样自由转动，即杆件在相交的同一位置都开有圆形孔洞，通过螺栓连接在一起，其与普通铰的不同之处是其在转动的过程中要产生较大的摩擦阻力，其构造方式有很多种形式，目前已有的两根杆件之间通过转动形成摩擦的方式都是适用的，常用的包括可以直接对两根杆件接触的部位进行处理，增大摩擦系数后，通过预紧螺栓施压而形成的摩擦铰；也可以对两根杆件接触的部位进行处理，增大摩擦系数后，在接触的部位中间加入摩擦衬垫，然后通过预紧螺栓施压而形成摩擦铰；还可以在两根杆件接触的部位分别固定两个摩擦衬垫，然后通过预紧螺栓施压而形成的摩擦铰。 

所述的摩擦铰应至少设置一个，其可以设置在两根杆件铰接的任何位置，也可以根据实际情况设置在杆件与连接件铰接连接的位置处。 

所述的摩擦铰在通过预紧螺栓连接施压时宜加设刚性垫片和至少一个以上碟形弹簧垫片。 

所述的杆件可以采用多种形式，比如直杆型、曲杆型等多种形状，杆件可以在普通铰和摩擦铰的位置处增大截面，其余部位适当减小截面，有利于连接方便和节省材料，当然也可以保持杆件所有截面相同，杆件可以由各种金属材料、合成材料、纤维材料等制成，制成后的杆件具有硬度大，强度高的特点。 

所述的摩擦衬垫可以由黄铜、铝合金、各种纤维合成材料、陶瓷与纤维合成材料等制成。 

所述的连接件与杆件的连接方式包括约束双向平动位移的铰接方式和约束单向平动位移的铰接方式，若杆件之间组成的平面网状结构直接与连接件相连接，则需采用约束单向平动位移的铰接方式，若杆件之间组成的平面网状结构每端再铰接两根杆件后与连接件相连接，则需采用约束双向平动位移的铰接方式。