[发明专利]一种内藏摩擦和负刚度复合减振装置的冷弯薄壁钢板墙体系有效
申请号: | 201910092656.3 | 申请日: | 2019-01-30 |
公开(公告)号: | CN109826338B | 公开(公告)日: | 2020-06-19 |
发明(设计)人: | 何浩祥;程时涛;郑家成;廖李灿 | 申请(专利权)人: | 北京工业大学 |
主分类号: | E04B2/58 | 分类号: | E04B2/58;E04B2/60;E04B1/98;E04H9/02 |
代理公司: | 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 | 代理人: | 沈波 |
地址: | 100124 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 内藏 摩擦 刚度 复合 装置 薄壁 钢板 墙体 | ||
1.一种内藏摩擦和负刚度复合减振装置的冷弯薄壁钢板墙体系,其特征在于:该体系包括金属支撑方杆(1)、铰支座(2)、摩擦片(3)、槽型金属板(4)、螺栓(5)、金属盒(6)、万向铰(7)、斜杆(8)、金属弹簧(9)、高强度金属板(10)、拉簧组(11)、金属套筒(12)、边立柱(13)、立柱(14)、导轨梁(15)、钢带水平拉条(16)、螺钉(17)和墙面板(18);
立柱(14)、边立柱(13)之间为水平布置;钢带水平拉条(16)与立柱(14)、边立柱(13)垂直;立柱(14)与导轨梁(15)通过螺钉(17)连接;墙面板(18)设置在由边立柱(13)、立柱(14)、导轨梁(15)组成的框架外侧;
三根金属支撑方杆(1),一长两短,较长的金属支撑方杆(1)穿过立柱(14),一端通过铰支座(2)与冷弯薄壁钢板墙的边立柱(13)、导轨梁(15)进行连接,另一端与金属盒(6)的下底面焊接;两根较短的金属支撑方杆(1)中,其中一根的一端穿过金属盒(6)上部的圆孔以及金属弹簧(9)与高强度金属板(10)的上表面焊接,另一端与槽型金属板(4)焊接;另一根的一端通过铰支座(2)与冷弯薄壁钢板墙的边立柱(13)、导轨梁(15)进行连接,另一端的两侧面贴有摩擦片(3)并通过螺栓(5)施加预紧力与槽型金属板(4)进行连接;
在金属盒(6)内,斜杆(8)、高强度金属板(10)和布置于金属套筒(12)内的拉簧组(11)通过万向铰(7)连接,构成负刚度元件;两根金属弹簧(9),一根金属弹簧(9)的一端与高强度金属板(10)上表面连接,另一端与金属盒(6)上顶面连接,另一根金属弹簧(9)的一端与高强度金属板(10)下表面,另一端与金属盒(6)下顶面连接;该内藏摩擦和负刚度复合减振装置的冷弯薄壁钢板墙体系在外界振动作用下,首先由摩擦减振装置发挥作用,当达到位移限值后,摩擦减振装置进入限位锁定状态,随后由负刚度减振装置发挥减振作用。
2.根据权利要求1所述的一种内藏摩擦和负刚度复合减振装置的冷弯薄壁钢板墙体系,其特征在于:金属支撑方杆(1)一端的侧面分别有三块摩擦片(3),槽型金属板(4)两侧内表面分别有两块摩擦片(3);通过螺栓(5)向摩擦片(3)施加一定的预紧力,使得金属支撑方杆(1)带动摩擦片(3)运动时,各块摩擦片(3)之间能够产生摩擦力进行减振耗能。
3.根据权利要求1所述的一种内藏摩擦和负刚度复合减振装置的冷弯薄壁钢板墙体系,其特征在于:当金属支撑方杆(1)及其表面上的摩擦片(3)滑动一定位移后,与槽型金属板(4)内表面的摩擦片(3)不再接触,通过螺栓(5)施加的预紧力使槽型金属板(4)向内发生微小变形,使摩擦耗能装置进入限位锁定状态。
4.根据权利要求1所述的一种内藏摩擦和负刚度复合减振装置的冷弯薄壁钢板墙体系,其特征在于:一根较短的金属支撑方杆(1)带动金属盒(6)内由斜杆(8)、高强度金属板(10)、万向铰(7)、拉簧组(11)、金属套筒(12)构成的负刚度元件发生运动产生负刚度,由金属弹簧(9)产生正刚度,两者并联将冷弯薄壁钢板墙的固有频率控制在零刚度附近,有效降低墙体自振频率,从而有效减小外界振动对墙体的影响。
5.根据权利要求1所述的一种内藏摩擦和负刚度复合减振装置的冷弯薄壁钢板墙体系,其特征在于:槽型金属板(4)的宽度为金属支撑方杆(1)宽度的1.5~2.5倍;金属盒(6)的宽度为冷弯薄壁钢板墙厚度的1/4~3/4,其顶部圆孔的直径为金属支撑方杆宽度的1.5~2倍。
6.根据权利要求1所述的一种内藏摩擦和负刚度复合减振装置的冷弯薄壁钢板墙体系,其特征在于:在拉簧组(11)外部套有两个直径不同的金属套筒(12),金属套筒能够随拉簧组一起伸长或缩短,以确保拉簧组只发生轴向变形。
7.根据权利要求1所述的一种内藏摩擦和负刚度复合减振装置的冷弯薄壁钢板墙体系,其特征在于:立柱(14)由两根槽钢组成,两根槽钢中间留有一定空隙,空隙宽度为金属支撑方杆的宽度的1.0~1.5倍,使得复合减振装置与墙体合理的组成一个完整体系,两者能够同时构造,且复合减振装置的布置不影响墙的正常功能。
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