一种组合阻尼器

1.本实用新型属于土木工程抗震与减震领域，具体涉及一种组合阻尼器。


背景技术：

2.金属阻尼器是一种利用金属屈服时弹塑性变形耗能的减震隔震构件，由于金属在进入塑性状态后具有良好的滞回特性，并在弹塑性变形过程中吸收大量能量，因而被用来制造不同类型和构造的耗能减震器。相比于其他类型阻尼器，金属阻尼器易加工、滞回性能稳定、易于更换、造价及维护费用低廉，因此被广泛用于工程结构的抗震加固和维修领域，但是现有的金属阻尼器普遍存在平面刚度低，易局部屈曲，因此在复杂的地震载荷作用下，单靠金属耗能板发生屈曲后耗能时，耗能机制单一，无法消耗和阻碍较大的地震荷载作用，严重时可影响建筑结构的抗震性能及整体的安全。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种组合阻尼器，解决现有技术存在的问题。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
5.一种组合阻尼器，包括底座、上盖板、多个第一耗能板、第一弧形弹性板与第二弧形弹性板；上盖板与所述底座相对设置；多个第一耗能板位于所述底座与所述上盖板之间，且两端分别与底座和上盖板连接，各所述第一耗能板围合形成第一空腔；第一弧形弹性板与第二弧形弹性板，设于所述第一空腔内，且两端分别与底座和上盖板连接，所述第一弧形弹性板与第二弧形弹性板相对设置形成第二空腔，所述第二空腔两端分别设置盖板将所述第二空腔密封，各所述第二空腔内填充阻尼颗粒。
6.所述第二空腔通过多个第二耗能板交叉设置形成多个第三空腔，所述阻尼颗粒填充于所述第三空腔内。
7.所述阻尼器还包括多个限位杆，分别沿各所述第一耗能板围合形成的第一腔体的外周分布于所述底座与所述上盖板之间，所述限位杆一端与所述上盖板连接，所述底座上设置多个与所述限位杆一一对应的限位孔，所述限位杆的另一端与所述限位孔之间保持预设距离。
8.各所述限位杆上均套设有弹性件，所述弹性件两端分别与底座和上盖板连接，所述弹性件自由状态的长度大于所述限位杆的长度。
9.所述阻尼颗粒的填充体积不超过其所在第三空腔体积的三分之二。
10.所述第三空腔的各内壁上贴附有聚氨酯，所述阻尼颗粒表面覆盖有高分子材料。
11.所述阻尼颗粒采用金属、混凝土、玻璃或陶瓷中的任一种或多种的混合物。
12.所述限位杆靠近所述限位孔的一端表面与所述限位孔内均设于缓冲材料。
13.所述底座与所述上盖板上分别设置多个卡槽，各所述第一耗能板以及第一弧形弹性板与第二弧形弹性板均设于所述卡槽内。
14.所述弹性件为弹簧。
15.本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：
16.(ⅰ)本实用新型的阻尼器，应用于建筑物柱脚上，该建筑物柱脚上预留安装腔，阻尼器能够设于安装腔内并使上盖板、底座分别与柱脚连接，在地震作用下，横波通过建筑物柱脚时，引起建筑物左右晃动，从而使建筑受到水平地震作用，这些水平地震载荷通过柱脚传递给地基的过程中，阻尼器的上盖板受到地震载荷挤压，通过设置多个第一耗能板消耗和吸收地震能量，与此同时，第一弧形弹性板与第二弧形弹性板受力挤压变形，一方面通过变形能够吸收部分地震能量，另一方面，第一弧形弹性板与第二弧形弹性板具有较强的延展性，在其变形范围内具有可恢复性，因此，第一弧形弹性板与第二弧形弹性板在地震作用下能够带动第二空腔中的阻尼颗粒在第二空腔中运动，通过阻尼颗粒与第二空腔的碰撞进一步实现消耗地震能量的目的，提升了建筑物的抗震能力，防止建筑物倒塌，本实用新型的阻尼器能够通过多种形式实现消耗地震能量，耗能效果佳。
附图说明
17.图1是本实用新型的整体结构示意图；
18.图2是本实用新型的部分安装结构爆炸图；
19.图3是本实用新型的第一耗能板、第一弧形弹性板与第二弧形弹性板的安装结构示意图；
20.图4是本实用新型的限位杆在上盖板上的安装结构示意图；
21.图5是本实用新型的第二空腔的结构示意图；
22.图6是本实用新型的阻尼器在建筑物柱脚上的安装结构示意图。
23.图中各个标号的含义为：
24.1-底座，2-上盖板，3-第一耗能板，4-第一弧形弹性板，5-第二弧形弹性板，6-第二空腔，7-第二耗能板，8-第三空腔，9-螺孔，10-阻尼颗粒，11-限位杆，12-限位孔，13-弹性件，14-卡槽，15-盖板，16-建筑物柱脚。
25.以下结合实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
26.以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
27.本文中所提及到的方向性术语，如“长度”、“竖向”均与说明书附图中纸面上的具体方向或附图中所示空间的相应方向一致。
28.实施例：
29.一种组合阻尼器，如图1-6所示，包括底座1、上盖板2、多个第一耗能板3、第一弧形弹性板4与第二弧形弹性板5；上盖板2与所述底座1相对设置；多个第一耗能板3位于所述底座1与所述上盖板2之间，且两端分别与底座1和上盖板2连接，各所述第一耗能板3围合形成第一空腔；第一弧形弹性板4与第二弧形弹性板5，设于所述第一空腔内，且两端分别与底座1和上盖板2连接，所述第一弧形弹性板4与第二弧形弹性板5相对设置形成第二空腔6，所述第二空腔6两端分别设置盖板15将所述第二空腔6密封，各所述第二空腔6内填充阻尼颗粒
10。
30.本实施例的阻尼器，应用于建筑物柱脚16上，该建筑物柱脚16上预留安装腔，阻尼器能够设于安装腔内并使上盖板2、底座1分别通过螺孔9与建筑物柱脚16螺栓连接，在地震作用下，横波通过建筑物柱脚16时，引起建筑物左右晃动，从而使建筑受到水平地震作用，这些水平地震载荷通过建筑物柱脚16传递给地基的过程中，阻尼器的上盖板2受到地震载荷挤压，通过设置多个第一耗能板3消耗和吸收地震能量，与此同时，第一弧形弹性板4与第二弧形弹性板5受力挤压变形，一方面通过变形能够吸收部分地震能量，另一方面，第一弧形弹性板4与第二弧形弹性板5具有较强的延展性，在其变形范围内具有可恢复性，因此，第一弧形弹性板4与第二弧形弹性板5在地震作用下能够带动第二空腔6中的阻尼颗粒在第二空腔6中运动，通过阻尼颗粒与第二空腔6的碰撞、摩擦，进一步实现消耗地震能量的目的，提升了建筑物的抗震能力，防止建筑物倒塌，本实用新型的阻尼器能够通过多种形式实现消耗地震能量，耗能效果佳。
31.本实施例中，阻尼器设于建筑物柱脚16的安装腔中，在底座1与上盖板2分别通过螺孔9与建筑物柱脚16螺栓连接，第一耗能板3的数量设置有4个，能够围合形成矩形的第一空腔，第一弧形弹性板4与第二弧形弹性板5形状大小相同采用235mpa的普通钢；第一耗能板3为波纹软钢，屈服强度为80mpa～220mpa。
32.作为本实施例的一种优选方案，所述第二空腔6通过多个第二耗能板7交叉设置形成多个第三空腔8，所述阻尼颗粒10填充于所述第三空腔8内。
33.其中，在第二空腔6内设置多个第二耗能板7，能够将第二空腔6分为多个第三空腔8，缩短了阻尼颗粒在第一弧形弹性板4与第二弧形弹性板5中的运动距离，增加了阻尼颗粒分别与第一弧形弹性板4、第二弧形弹性板5内壁的碰撞次数，提升了阻尼颗粒10的耗能强度。
34.作为本实施例的一种优选方案，所述阻尼器还包括多个限位杆11，分别沿各所述第一耗能板3围合形成的第一腔体的外周分布于所述底座1与所述上盖板2之间，所述限位杆11一端与所述上盖板2连接，所述底座1上设置多个与所述限位杆11一一对应的限位孔12，所述限位杆11的另一端与所述限位孔12之间保持预设距离。
35.其中，本实施例的阻尼器在初始状态下限位杆11与限位孔12保持预设距离不接触，在地震作用下，限位杆11与限位孔12共同组成位移限位部件，通过限位杆杆11和限位孔12的接触传力，限制本实施例的阻尼器在承受较大竖向作用时变形的快速增长，能够有效防止地震能量过大时造成第一耗能板3的失效。
36.作为本实施例的一种优选方案，各所述限位杆11上均套设有弹性件13，所述弹性件13两端分别与底座1和上盖板2连接，所述弹性件13自由状态的长度大于所述限位杆11的长度。
37.其中，弹性件13能够随限位杆11在地震中运动，并能够接触到底座1后发生弹性形变，进一步加强了本实施例阻尼器的整体耗能效果。
38.作为本实施例的一种优选方案，所述阻尼颗粒10的填充体积不超过其所在第三空腔8体积的三分之二。
39.其中，阻尼颗粒10的填充体积不超过其所在第三空腔8体积的三分之二，能够使阻尼颗粒有充分的空间与阻尼颗粒或空腔内壁碰撞、摩擦消耗地震能量，耗能效果最佳。
40.作为本实施例的一种优选方案，所述第三空腔8的各内壁上贴附有聚氨酯，所述阻尼颗粒表面覆盖有高分子材料。
41.其中，采用聚氨酯能够在地震作用下使得阻尼颗粒10碰撞时可吸收更多的能量，提升耗能效果，阻尼颗粒表面覆盖有高分子材料，以消除阻尼颗粒10在第三空腔8内碰撞产生的噪音并避免其变形而产生的裂痕，本实施例中高分子材料为橡胶。
42.作为本实施例的一种优选方案，所述阻尼颗粒8采用金属、混凝土、玻璃或陶瓷中的任一种或多种的混合物。
43.其中，阻尼颗粒8的采用相对比较硬的材料，有利于阻尼颗粒10滚动碰撞、摩擦消耗地震能量，耗能效果较佳。
44.作为本实施例的一种优选方案，所述限位杆11靠近所述限位孔12的一端表面与所述限位孔内均设于缓冲材料。
45.其中，用于限位杆和限位孔接触时通过增大摩擦减小冲击力，实现限位杆11与限位孔12接触的稳定性，本实施例中的缓冲材料采用橡胶。
46.作为本实施例的一种优选方案，所述底座1与所述上盖板2上分别设置多个卡槽14，各所述第一耗能板3以及第一弧形弹性板4与第二弧形弹性板5均设于所述卡槽14内。
47.其中，通过卡槽14实现第一耗能板3、第一弧形弹性板4与第二弧形弹性板5的安装，能够实现第一耗能板3、第一弧形弹性板4与第二弧形弹性板5在地震损害后的快速拆卸与安装，保证本实施例的阻尼器能后够快速的实现恢复功能。
48.作为本实施例的一种优选方案，所述弹性件13为弹簧。
49.其中，弹簧作为常见的弹性形变部件，伸缩量较大，耗能效果好，便于安装和使用。
50.本实施例的使用过程：
51.首先，将本实施例的阻尼器设于建筑区柱脚16的预留安装腔中，使阻尼器能够设于安装腔内并使上盖板2、底座1分别与建筑物柱脚16连接，在地震作用下，横波通过建筑物柱脚16时，引起建筑物左右晃动，从而使建筑受到水平地震作用，这些水平地震载荷通过建筑物柱脚16传递给地基的过程中，阻尼器的上盖板2受到地震载荷挤压，第一耗能板3工作实现消耗和吸收地震能量，与此同时，第一弧形弹性板4与第二弧形弹性板5受力挤压变形，实现耗能的同时带动阻尼颗粒10在第二空腔6中运动，通过阻尼颗粒10与第二空腔6的摩擦、碰撞，进一步实现消耗消耗地震能量的目的。