[实用新型]一种压强可控式黏滞阻尼器

说明书

本实用新型公开了一种压强可控式黏滞阻尼器，属于结构减震技术领域，阻尼介质填充于左主缸与右主缸，左主缸与右主缸设置有活塞杆，活塞杆伸出右主缸的一端与右连接耳环固定，活塞杆伸出左主缸的一端伸入副缸中，活塞杆上设置有活塞，活塞上设有阻尼孔，活塞与左主缸及右主缸的内壁留有间隙。通液管下部分别焊接在左主缸与右主缸上，使左主缸与右主缸连通，利用控制器控制电磁阀的打开，使通液管处于连通状态，通过实时监控与控制，保证左主缸与右主缸中的压强不会过大，而威胁阻尼器的安全。本实用新型结构简单，各零部件和配件均可在工厂预制加工，可保证其滞回曲线稳定，减震的防护效果更好，安全系数更高，结构耐久性高，可长期使用。

技术领域

本发明涉及结构减震技术领域，特别是一种压强可控式黏滞阻尼器。

背景技术

近年来，大地震频发，它自身的破坏性和所引发的次生灾害严重威胁了人类的生存和发展。同时，随着国家经济水平的大幅度提高，我国建筑行业部门对房屋建筑结构抗震性能的要求也越来越高。黏滞阻尼器能够有效地减轻结构的地震反应，当地震来临时，黏滞特性导致结构阻尼的增加，阻尼器消耗了大部分能量，保护了主结构。

黏滞阻尼器是通过阻尼介质在阻尼孔中流动来产生阻尼耗散振动能量，是一种无刚度，速度相关型的耗能器。黏滞阻尼器能够有效地减轻结构的地震反应，当地震来临时，黏滞特性导致结构阻尼的增加，阻尼器消耗了大部分能量，保护了主结构。黏滞阻尼器的基本公式为F＝CV^α，其中F表示阻尼力，C是阻尼系数，V表示活塞运动的速度，α是速度指数。从公式可以看出，黏滞阻尼器属于速度型阻尼器，其速度指数直接影响到阻尼器的耗能性能。传统黏滞阻尼器的阻尼介质充满于主缸内，当活塞快速运动时，活塞两侧的主缸腔室将产生压力差，阻尼介质通过活塞上设置的阻尼孔喷射流动，阻尼介质仍充满于活塞两侧的主缸腔室中。阻尼介质通过活塞上设置的阻尼孔喷射流动产生的阻尼力，可快速降低振动幅度，消耗输入振动能量。尽管活塞两侧的主缸腔室应有压强差，才能实现流体喷射进而消耗地震或风引起的振动能量，但过大的压力差会不仅产生阻尼器的动刚度，动刚度可能会引起结构不正常的内力重分布，进而可能会对阻尼器的密封系统和缸筒侧壁产生破坏。而且在速度很快时甚至会锁死，当黏滞阻尼器被锁死时，甚至会引发黏滞阻尼器爆缸，或导致活塞杆弯曲或活塞杆倾斜卡死，最终引起黏滞阻尼器破坏。

中国实用新型专利第CN 203670585 U号公开了一种新型高效三维立体式黏滞阻尼器，其结构包括油缸、阻尼结构和阻尼杆，阻尼杆一端固定在上盖板上，另一端与阻尼结构相连，上盖板通过弹性密封带连接在油缸侧壁上，阻尼杆与阻尼结构连接的一端及阻尼结构的表面均开设有耗能孔。此设计产生了高效阻尼的效果，但是针对缸体内压力过大这方面没有作出有效的措施，故在长时间的缸体内压力过大中，可能会出现缸体遭到破坏的情况，故该装置在结构和设计上存在很大的缺陷，也不能够满足现代化生产的需要。

中国实用新型专利第CN 206448396 U号公开了一种智能黏滞阻尼器，该黏滞阻尼器在不同的速度或加速度下，可通过电磁阀控制阻尼孔的开闭。此设计可以调节黏滞阻尼器的阻尼，提高消能减震的效果，提高结构的安全性与耐久性。为了提高黏滞阻尼器的阻尼效果，活塞上的阻尼孔是很小的。在活塞产生运动时，黏稠的阻尼介质通过阻尼孔产生耗能，阻尼孔若太大的话，将会失去有效的耗能效果。此外，同理，活塞上的的阻尼孔的数量不会太多，因为阻尼孔数量过多同样会削弱阻尼耗能的效果。故用电磁阀控制部分阻尼孔的开启或关闭，不可避免地，会使电磁阀启闭前后阻尼介质通流截面变化巨大。所以在黏滞阻尼器两端产生相对运动时，其流体力学性能发生巨大变化，从而使黏滞阻尼器的相关参数C，α产生很大变化，这样导致的后果是与房屋建筑结构计算时选取的黏滞阻尼器计算模型差异很大，即使通过精细化分析，前后迥异的力学参数变化可能会导致不可预知的内力重分布，甚至引起结构的不安全。此外，通过电磁阀控制阻尼孔的开启或关闭，并不能起到减小两个主缸中的压力值的作用，也不能起到保护缸体和密封系统的安全的作用。

发明内容