[发明专利]应用于复杂路径的多向摩擦阻尼器及其应用

说明书

本发明涉及一种多向摩擦阻尼器及使用其的建筑物，包括：第一板、第二板；第二板在第一板的上侧；在第一板上设置圆形槽，第二板上设置直线槽，在第一板与第二板之间设置紧固件；第二板与第一板通过销轴铰接，销轴设置在圆形槽的圆心位置，直线槽与销轴处于同一直线，且设置在销轴的一侧；在第一板与第二板之间设置有紧固件；在第二板上侧设置有第三板，第二板与第三板之间通过上部结构连接组件连接；上部结构连接组件包括：卡入滑动件、上部结构连接杆、螺母；上部结构连接组件中的卡入滑动件设置在直线槽中。采用本发明的多向摩擦阻尼器以及建筑物，可以在各个方向上起到减震耗能的作用。

技术领域

本发明涉及土木工程防震减灾领域，更具体地说，尤其涉及一种基于极坐标系构思的多向摩擦阻尼器、使用其的建筑物。

背景技术

CN203238810U提出了一种多向摩擦抗拉阻尼器，包括：摩擦长钢板、摩擦方钢板、垫板、侧向挡块、固定端块、加压螺栓,摩擦长钢板和摩擦方钢板交替叠置，叠置的摩擦长钢板和摩擦方钢板分成两部分而正交叠放，叠放层数根据需要的阻尼器性能决定；摩擦长钢板和摩擦方钢板用螺栓连接加压，螺栓大小和压力根据需要的阻尼力和竖向抗拉力决定；正交叠放的两部分摩擦长钢板的侧向由侧向长挡块或侧向短挡块限制钢板侧向变形，侧向长挡块或侧向短挡块与摩擦长钢板接触面焊接；摩擦长钢板两端的相邻两块板中夹入一块垫板后与固定端块链接；固定端块分别与基础和上部结构链接，在基础与上部结构有相对位移时，摩擦长钢板与摩擦方钢板摩擦产生阻尼力。上述阻尼器的主要优势在于：在工作时能够在平面内各方向提供较大阻尼力、大变形。

现有技术CN203238810U的目的是提供一种：在工作时能够在平面内任意方向提供较大阻尼力、大变形，如图2所示，当上部结构和基础产生位移u时，且角度为θ（与摩擦长钢板1的长穿槽的夹角），由此可知，摩擦长钢板1和摩擦方钢板2之间分别沿着第一长穿槽、第二长穿槽的移动距离为：ucosθ、usinθ，即：摩擦方钢板2沿着第一长穿槽移动ucosθ，沿着第二长穿槽移动usinθ，即可。

从上述构思背后的数学原理是基于正交坐标系下，即正交坐标系（对应于摩擦长钢板1以及方钢板2的长穿槽）可以清楚的位移。然而，极坐标系也可表述位移，其采用两个分量，转角η，半径r即可。

而“如何实现转角η，半径r”，也即，如何实现将极坐标系的构思引入到多向摩擦阻尼器的第一个难点。

对比例1：如图4所示，在第一板3上设置圆形槽3-1，第二板4上设置直线槽4-1，在第一板3与第二板4之间设置紧固螺栓5，紧固螺栓通过圆形槽3-1、直线槽4-1。

如图5所示，第二板与第一板之间的摩擦阻尼器，第一板与第二板之间的摩擦分为：第二板与第一板之间的旋转摩擦+沿着第二板直线槽方向的摩擦。

然而图5可知，第二板与第一板之间的夹角也会发生转动，然而第二板与结构物之间不能采用固定的方式；同时，在结构物发生转角为η，半径为r的位移时，第二板与结构物。

然而上述对比例1的问题在于，第二板如何与结构物连接，才能满足第二板在旋转的同时、还有沿着直线槽的方向移动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多向摩擦阻尼器以及使用其的建筑物结构，通过旋转与平移来实现耗能。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种多向摩擦阻尼器，包括：第一板、第二板；第二板在第一板的上侧；

在第一板上设置圆形槽，第二板上设置直线槽，在第一板与第二板之间设置紧固件；

第二板与第一板通过销轴铰接，销轴设置在圆形槽的圆心位置，直线槽与销轴处于同一直线，且设置在销轴的一侧；