全装配式双阶滑动阻尼器的制作方法

本发明属于建筑工程技术领域，尤其涉及一种全装配式双阶滑动阻尼器。

背景技术：

近些年来，随着全球范围内地震频发，以及为了满足日益提高的工程结构的发展需要，结构减震被动控制理论得到了广泛应用，其突破了传统的依靠结构本身的延性来消耗地震能量的抗震方法，主要依靠外加的消能装置来消耗地震能量，减小甚至消除主体结构的破坏。

摩擦阻尼器是一种附加在结构上的耗能装置，通过滑动摩擦力做功耗散能量，对结构起耗能减震作用。小震时，结构本身具有足够刚度，处于弹性状态，摩擦阻尼器不产生滑移；中震、大震时，结构变形增大，摩擦阻尼器产生滑移，为结构提供附加阻尼，消能减震，从而保护主体结构的安全。

目前，研究开发的应用于梁柱、梁梁连接的转动阻尼器主要有：摩擦阻尼器、金属阻尼器、复合阻尼器以及一些转动耗能节点等。但是，目前对于此类耗能阻尼器，普遍存在以下缺点：装配化程度低、制作安装繁杂；对于转动摩擦阻尼器，转动能力有限，行程不足；对于摩擦型阻尼器，普遍具有恒定不变的起滑摩擦力，当滑移阻尼力设定较高时，阻尼器可能不起滑或滑动后产生不可复原的残余变形；若阻尼力设置过低，则无法提供所需的阻尼力，从而导致阻尼器的减震能力降低。

技术实现要素：

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，解决目前的耗能阻尼器，普遍存在装配化程度低、行程不足等缺点，提供一种全装配式双阶滑动阻尼器。该全装配式双阶滑动阻尼器不但行程大，可实现为全拼接，制作安装便捷；而且通过设置双阶滑动可以使其在不同大小的地震作用下均有良好的耗能减震效果。

为了实现上述目标，本发明提供了如下技术方案：

一种全装配式双阶滑动阻尼器，其特征在于，包括钢板、上翼缘角钢段、下翼缘角钢段和若干摩擦型高强螺栓；

所述钢板包括左钢板和右钢板；所述左钢板和右钢板左右并排设置，并在钢梁段某截面处分离形成一段距离的缺口；

所述上翼缘角钢段和下翼缘角钢段在钢梁段范围内保持连续；

所述上翼缘角钢段包括上翼缘前角钢段和上翼缘后角钢段，所述上翼缘前角钢段和上翼缘后角钢段分别布置于钢板上端的前后两侧；所述上翼缘前角钢段的一肢和上翼缘后角钢段的一肢分别与钢板贴合，且两者共同采用摩擦型高强螺栓与钢板之间滑动连接；所述上翼缘前角钢段的另一肢和上翼缘后角钢段的另一肢形成所述全装配式双阶滑动阻尼器的上翼缘；

所述下翼缘角钢段包括下翼缘前角钢段和下翼缘后角钢段，所述下翼缘前角钢段和下翼缘后角钢段分别布置于钢板下端的前后两侧；所述下翼缘前角钢段的一肢和下翼缘后角钢段的一肢分别与钢板贴合，且两者共同采用摩擦型高强螺栓与钢板之间滑动连接；所述下翼缘前角钢段的另一肢和下翼缘后角钢段的另一肢形成所述全装配式双阶滑动阻尼器的下翼缘；

所述钢板处的缺口、上翼缘角钢段与下翼缘角钢段共同将所述全装配式双阶滑动阻尼器分为左上侧、左下侧、右上侧和右下侧四个耗能部分；位于一条对角线上的两个耗能部分为一阶滑移侧，位于另一条对角线上的另两个耗能部分为二阶滑移侧；

所述二阶滑移侧安装的摩擦型高强螺栓的数量多于所述一阶滑移侧安装的同一型号的摩擦型高强螺栓的数量，和/或所述二阶滑移侧安装的摩擦型高强螺栓的型号大于所述一阶滑移侧的摩擦型高强螺栓的型号；使得二阶滑移侧较一阶滑移侧有更大的起滑阻尼力，以实现所述阻尼器的双阶滑动。

优选的，位于一阶滑移侧的左、右钢板上分别开设有若干适应于所述全装配式双阶滑动阻尼器转动的斜向长圆的若干一阶滑动螺栓孔；

位于二阶滑移侧的左、右钢板上亦分别开设有若干适应于所述全装配式阻尼器转动的斜向长圆的若干二阶滑动螺栓孔；

所述上翼缘角钢段和下翼缘角钢段分别在对应于一阶滑动螺栓孔和二阶滑动螺栓孔的位置处开设有固定螺栓孔。

所述钢板与角钢段的接触面间可加入摩擦片，或使用耐磨板，或对各接触面进行机械处理、化学处理等以提高各接触面的摩擦系数和耐磨性。

本发明采用的以上技术方案，与现有技术相比，作为举例而非限定，具有以下的有益效果：所述全装配式双阶滑动阻尼器通过设置两种不同型号或不同数量的摩擦型高强螺栓实现了阻尼器的双阶滑动；地震作用下，一、二阶滑移均绕阻尼器的中心转动，滑移行程大，具有足够的转动能力；中震时，仅有一阶滑移侧起滑耗能；大震时，一、二阶滑移侧依次起滑耗能，增大了阻尼器的耗能减震能力；具有良好的耗能减震效果以及较大的应用范围，且双阶滑动的设置避免了当起滑力设置较高时，阻尼器不起滑或者滑动后产生不可复原的残余变形的缺陷，起到了保护阻尼器的作用。同时，该全装配式双阶滑动阻尼器制作安装简单便捷。

附图说明

图1为本发明所述全装配式双阶滑动阻尼器的正视示意图；

图2为本发明所述全装配式双阶滑动阻尼器的侧视示意图；

图3为本发明所述钢板的结构示意图；

图4为本发明所述上翼缘角钢段的结构示意图；

图5为本发明所述下翼缘角钢段的结构示意图。

附图标记说明

1左钢板

1a左钢板上螺栓孔

1b左钢板下螺栓孔

2右钢板

2a右钢板下螺栓孔

2b左钢板上螺栓孔

3上翼缘角钢段

3a上翼缘左螺栓孔

3b上翼缘右螺栓孔

4下翼缘角钢段

4a下翼缘右螺栓孔

4b下翼缘左螺栓孔

5摩擦型高强螺栓

6转动中心

7摩擦面

具体实施方式

下面将结合具体实施例及其附图对本发明提供的全装配式双阶滑动阻尼器的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本发明的优点和特征将更加清楚。

需要说明的是，本发明的实施例有较佳的实施性，并非是对本发明任何形式的限定。本发明实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。本发明优选实施方式的范围也可以包括另外的实现，且这应被本发明实施例所属技术领域的技术人员所理解。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限定。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图5所示，本发明提供一种全装配式双阶滑动阻尼器。

如图1、2所示，该全装配式双阶滑动阻尼器包括钢板、上翼缘角钢段3、下翼缘角钢段4和若干摩擦型高强螺栓5。

如图1、3所示，钢板包括左钢板1和右钢板2；左钢板1与右钢板2左右并排平行设置，并在钢梁段某截面处分离开形成一段距离的缺口，该缺口保证了全装配式双阶滑动阻尼器在地震作用下有足够的转动空间。

如图1、4、5所示，上翼缘角钢段3和下翼缘角钢段4在钢梁段范围内保持连续。

进一步，如图2和图4所示，上翼缘角钢段3包括上翼缘前角钢段和上翼缘后角钢段，所述上翼缘前角钢段和上翼缘后角钢段分别布置于钢板上端的前后两侧；所述上翼缘前角钢段的一肢和上翼缘后角钢段的一肢分别与钢板贴合，且两者共同采用摩擦型高强螺栓5与钢板之间滑动连接；所述上翼缘前角钢段的另一肢和上翼缘后角钢段的另一肢形成所述全装配式双阶滑动阻尼器的上翼缘。

进一步，如图2和图5所示，下翼缘角钢段4包括下翼缘前角钢段和下翼缘后角钢段，所述下翼缘前角钢段和下翼缘后角钢段分别布置于钢板下端的前后两侧；所述下翼缘前角钢段的一肢和下翼缘后角钢段的一肢分别与钢板贴合，且两者共同采用摩擦型高强螺栓5与钢板之间滑动连接；所述下翼缘前角钢段的另一肢和下翼缘后角钢段的另一肢形成所述全装配式双阶滑动阻尼器的下翼缘。

本发明所述全装配式双阶滑动阻尼器为转动摩擦阻尼器，所有钢板与角钢段的连接均采用摩擦型高强螺栓，不涉及焊接及其他复杂的连接方式，实现了阻尼器的全装配，制作加工简单便捷，且所述阻尼器的每一块钢板和每一块角钢的接触面间形成一个接触面，共形成了八个摩擦面7。在优选的实施方式中，钢板与角钢的接触面间可以加入摩擦片，或使用耐磨板，或对摩擦面进行机械、化学等方式的处理以提高摩擦面的摩擦系数与耐磨性。

如图1所示，钢板处形成的缺口、上翼缘角钢段3和下翼缘角钢段4共同将全装配式双阶滑动阻尼器分为左上侧、左下侧、右上侧、右下侧四个耗能部分；其中，位于一条对角线上的两个耗能部分为一阶滑移侧，位于另一条对角线上的另两个耗能部分为二阶滑移侧。作为举例而非限定，在本实施例中，位于左下侧和右上侧这一条对角线上的两个耗能部分组成一阶滑移侧，位于左上侧和右下侧这一条对角线上的两个耗能部分组成二阶滑移侧。

如图3所示，在优选的实施方式中，位于一阶滑移侧的钢板上开设有适应于全装配双阶滑动阻尼器转动的斜向长圆的若干一阶滑动螺栓孔，其中左钢板1上开设若干左钢板下螺栓孔1b、右钢板2上开设若干右钢板上螺栓孔2b；同时，位于二阶滑移侧的钢板上亦开设有适应于全装配双阶滑动阻尼器转动的斜向长圆的若干二阶滑动螺栓孔，其中左钢板1上开设若干左钢板上螺栓孔1a、右钢板2上开设若干右钢板下螺栓孔2a。由于，全装配双阶滑动阻尼器绕其中点转动，故位于一条对角线上处于同一阶的螺栓孔应以全装配双阶滑动阻尼器的中点为中心对称分布。

进一步，如图4和图5所示，上翼缘角钢段3和下翼缘角钢段4分别在对应于一阶滑动螺栓孔和二阶滑动螺栓孔的位置处开设有固定螺栓孔。所述固定螺栓孔的孔径与安装于其中的摩擦型高强螺栓5的直径相匹配。其中，上翼缘角钢段3上开设上翼缘左螺栓孔3a和上翼缘右螺栓孔3b；下翼缘角钢段4上开设下翼缘左螺栓孔4b和下翼缘右螺栓孔4a。

为了实现阻尼器的双阶滑动，二阶滑移侧安装的摩擦型高强螺栓5的数量要多于一阶滑移侧安装的同一型号的摩擦型高强螺栓5的数量；或者，二阶滑移侧安装的摩擦型高强螺栓5的型号要大于一阶滑移侧的摩擦型高强螺栓5的型号；或者，二阶滑移侧安装的摩擦型高强螺栓5的数量多于一阶滑移侧安装的摩擦型高强螺栓5的数量的同时，二阶滑移侧安装的摩擦型高强螺栓5的型号也大于一阶滑移侧的摩擦型高强螺栓5的型号；这样可以使得二阶滑移侧较一阶滑移侧有更大的起滑阻尼力，以有效实现全装配式双阶滑动阻尼器的双阶滑动。在本发明中，摩擦型高强螺栓5的具体数量没有要求，可以依据阻尼器所需承载力大小来定。

在地震作用下，所述全装配式双阶滑动阻尼器的一、二阶滑移侧均绕该阻尼器的转动中心6转动，滑移行程大，具有足够的转动能力。

在中震作用下，仅有一阶滑移侧绕该阻尼器中心转动，安装于一阶滑移侧的摩擦型高强螺栓5发生滑动，下翼缘角钢段4的左侧和上翼缘角钢段3的右侧分别与钢板产生相对滑移，实现摩擦耗能。

在大震作用下，首先一阶滑移侧转动，实现摩擦耗能，之后二阶滑移侧亦开始绕阻尼器中心转动，安装于二阶滑动侧的摩擦型高强螺栓5发生滑动，上翼缘角钢段3的左侧和下翼缘角钢段4的右侧开始与钢板产生相对滑动，实现二阶摩擦耗能。

所述全装配式双阶滑动阻尼器通过设置双阶滑动增大了耗能减震能力，扩大了应用范围，使其具有良好的耗能减震效果，此外，双阶滑动的设置，避免了当起滑力设置较高时，阻尼器不起滑或者滑动后产生不可复原的残余变形的缺陷，起到了保护阻尼器的作用。

综上所述，本发明全装配式双阶滑动阻尼器，构造简单，加工方便，只需摩擦型高强螺栓即可完成拼装，实现了全装配；一、二阶滑移侧均可绕该阻尼器的转动中心6转动，滑移行程大；增大了耗能减震能力，扩大了阻尼器应用范围，同时在强震作用下可以起到保护阻尼器的作用；具有很大实用价值。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。