一种适应均匀大变形的阻尼柔性连接装置的制作方法

1.本实用新型属于减隔震设备技术领域，具体涉及一种适应均匀大变形的阻尼柔性连接装置。


背景技术：

2.地震常常造成严重人员伤亡，并引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散，还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害，是人类社会面临的最严重的自然灾害之一。我国是一个地震多发国家，震源浅，危害大，约有一半城市位于基本烈度7度及以上地区；118个百万以上人口的大城市中，有85.7%位于地震区；有近2/3的面积位于基本烈度7度及其以上地区。同等强度地震发展中国家伤亡人数是发达国家的数十倍。近百年来中国是世界上死于地震人数最多的国家。中国的人员伤亡约是日本的十倍左右。
3.隔震技术是四十年来抗震防灾工程领域最重要的创新技术，实验研究和实际地震检验都证明，采用隔震技术后，建筑在遭遇地震时所承受的地震作用能降低50%～80%，从而使结构安全性大为提高，不仅保证了建筑内部人员的安全，同时能够较好的保护内部设备仪器和装修，确保建筑在地震后不丧失使用功能。对于党政机关等重要目标单位，机场、医院、学校、商场、住宅、通信、电力和交通枢纽等重要工程建筑物和人员密集场所，隔震技术具有较好的应用价值。
4.传统的管道柔性件基本上仅用于吸收管道的热胀冷缩变形，变形量较小且变形过程缓慢，相当于拟静态变形。近年来，随着隔震技术在建筑领域的日益广泛应用，穿越隔震层和跨越隔震缝的管道隔震难题随之凸显。管道隔震必然通过柔性元件来实现；柔性元件许用变形能力的加大，势必导致管道柔性元件长度增加、刚度降低，极易引发柔性元件的柱状稳定性问题。另外，地震发生时往往伴随着巨大的能量释放和振动过程，对管道柔性元件存在冲击破坏和共振隐患。本实用新型可实现柔性元件体系的均匀变形，提高稳定性，同时还可以通过连接处的阻尼作用，有效地延缓冲击和避免共振等不利影响。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提出一种适应均匀大变形的阻尼柔性连接装置，将此装置安装在穿越隔震层或跨越隔震缝管道中，用于管道的补偿性连接，其均匀大变形、稳定性、延缓冲击和避免共振的特征可避免发生地震时因隔震层管道或隔震缝的破坏而引起次生灾害。
6.为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种适应均匀大变形的阻尼柔性连接装置，包括管道和比例连杆，比例连杆设置在管道外部，管道由两端的柔性元件和中间部位硬管组成。
8.进一步，柔性元件外端设置有连接部件，中间部位硬管上设置有支撑节点。
9.进一步，柔性元件由金属材料或者非金属材料的u型、v型、ω型或其他常见型式的波纹软管制作。
10.进一步，比例连杆按设计比例设置在支撑节点和连接部件之间，比例连杆间通过螺栓或销轴套件连接；比例连杆可为多组菱形的组合。
11.进一步，中间部位硬管外观过度形式为平直或弯折。
12.进一步，柔性元件的外观几何形式为圆形或方形。
13.进一步，螺栓或销轴套件设置为常规套件或具有旋转摩擦阻尼的套件，在螺栓或销轴套件上施加一定的预紧力，比例连杆之间转动时摩擦耗能，产生阻尼作用。
14.进一步，支撑节点和比例连杆在管道两侧对称设置。
15.进一步，比例连杆包括通过螺栓或销轴套件活动连接的第一比例连杆和第二比例连杆，第一比例连杆和第二比例连杆根据设计需求等比例设置，并可组合成多组菱形形式。
16.进一步，中间部位硬管两端设置有柔性元件，每个柔性元件外端均设置有连接部件，两端连接部件之间设置有比例连杆。
17.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果之一：
18.本实用新型安装在穿越隔震层或跨越隔震缝管道中，用于管道的补偿性连接，避免发生地震时因隔震层管道或隔震缝的破坏而引起次生灾害；设置有柔性元件和中间部位硬管，柔性元件兼具管道基本功能和变形协调功能，中间部位硬管兼具管道基本功能和通过支撑节点支撑比例连杆的功能，以提高隔震建筑用柔性连接管道的拉伸强度和变形协调能力；设置有比例连杆，能够实现管道的轴向均匀变形补偿和约束垂直于比例连杆所在平面的面外变形功能；设置有比例连杆和柔性元件，能够通过比例连杆间的等比例变形协调柔性元件的变形，实现本实用新型的轴向均匀变形、稳定控制、延缓冲击和避免共振等不利影响的有益效果；比例连杆根据设计需求等比例设置后组合成多组菱形形式，实现大变形补偿功能；螺栓或销轴套件设置有具有旋转摩擦阻尼的套件后，工作时实现阻尼耗能功能；将中间部位硬管设置为弯折结构，并且中间部位硬管两端设置有柔性元件，协同比例连杆能够同时实现水平向和竖直向变形补偿。
附图说明
19.图1为本实用新型结构剖视图。
20.图2为本实用新型结构侧视图。
21.图3为本实用新型结构水平安装三维图。
22.图4为本实用新型结构竖直安装正视图。
23.图5为本实用新型结构l型安装三维图。
24.图中，1-管道；11-中间部位硬管；12-柔性元件；2-比例连杆；21-第一比例连杆；22-第二比例连杆、3-连接部件、4-支撑节点、5-螺栓或销轴套件。
具体实施方式
25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
26.实施例1
27.如图1-2所示，一种适应均匀大变形的阻尼柔性连接装置，包括管道1和比例连杆
2，比例连杆设置在管道外部，管道1由两端的柔性元件12和中间部位硬管11组成，本实施例所述的适应均匀大变形的阻尼柔性连接装置适用于隔震建筑，安装在穿越隔震层管道中，用于管道的补偿性连接，其均匀大变形、稳定控制、减缓冲击和避免共振等特征可避免发生地震时因隔震缝的破坏而引起次生灾害。
28.实施例2
29.如图3所示，采用实施例1所述的一种适应均匀大变形的阻尼柔性连接装置，柔性元件12外端设置有连接部件3，中间部位硬管11上设置有支撑节点4，柔性元件12由金属材料的u型波纹软管制作，比例连杆2按设计比例设置在支撑节点4和连接部件3之间，比例连杆2间通过螺栓套件5连接；比例连杆2可为多组菱形的组合，中间部位硬管11外观过度形式为平直，柔性元件12的外观几何形式为圆形，螺栓套件5设置为具有旋转摩擦阻尼的套件，支撑节点4和比例连杆2在管道1两侧对称设置，比例连杆2包括通过螺栓套件5活动连接的第一比例连杆21和第二比例连杆22，第一比例连杆21和第二比例连杆22根据设计需求等比例设置，并可组合成多组菱形形式。
30.本实施例中隔震建筑用柔性连接装置为水平柔性连接，满足水平向均匀变形补偿，比例连杆2组合成多组菱形后可满足水平向均匀大变形补偿；比例连杆2的宽度、厚度、初始单边轴向夹角，中间部位硬管11和柔性元件12的立面和长度几何尺寸根据设计需求计算确定。
31.实施例3
32.如图3所示，采用实施例1所述的一种适应均匀大变形的阻尼柔性连接装置，柔性元件12外端设置有连接部件3，中间部位硬管11上设置有支撑节点4，柔性元件12由非金属材料的ω型的波纹软管制作，比例连杆2按设计比例设置在支撑节点4和连接部件3之间，比例连杆2间通过螺栓套件5连接；比例连杆2可为多组菱形的组合，中间部位硬管11外观过度形式为平直，柔性元件12的外观几何形式为方形，螺栓套件5设置为具有旋转摩擦阻尼的套件，支撑节点4和比例连杆2在管道1两侧对称设置，比例连杆2包括通过螺栓套件5活动连接的第一比例连杆21和第二比例连杆22，第一比例连杆21和第二比例连杆22根据设计需求等比例设置，并可组合成多组菱形形式。
33.本实施例中隔震建筑用柔性连接装置为水平柔性连接，满足水平向均匀变形补偿，比例连杆2组合成多组菱形后可满足水平向均匀大变形补偿；比例连杆2的宽度、厚度、初始单边轴向夹角，中间部位硬管11和柔性元件12的立面和长度几何尺寸根据设计需求计算确定。
34.实施例4
35.如图4所示，采用实施例1所述的一种适应均匀大变形的阻尼柔性连接装置，柔性元件12外端设置有连接部件3，中间部位硬管11上设置有支撑节点4，柔性元件12由金属材料的u型波纹软管制作，比例连杆2按设计比例设置在支撑节点4和连接部件3之间，比例连杆2间通过螺栓套件5连接；比例连杆2可为多组菱形的组合，中间部位硬管11外观过度形式为平直，柔性元件12的外观几何形式为圆形，螺栓套件5设置为具有旋转摩擦阻尼的套件，支撑节点4和比例连杆2在管道1两侧对称设置，比例连杆2包括通过螺栓套件5活动连接的第一比例连杆21和第二比例连杆22，第一比例连杆21和第二比例连杆22根据设计需求等比例设置，并可组合成多组菱形形式。
36.本实施例中隔震建筑用柔性连接装置为竖直柔性连接，满足竖直向均匀变形补偿，比例连杆2组合成多组菱形后可满足竖直向均匀大变形补偿；比例连杆2的宽度、厚度、初始单边轴向夹角，中间部位硬管11和柔性元件12的立面和长度几何尺寸根据设计需求计算确定。
37.实施例5
38.如图4所示，采用实施例1所述的一种适应均匀大变形的阻尼柔性连接装置，柔性元件12外端设置有连接部件3，中间部位硬管11上设置有支撑节点4，柔性元件12由非金属材料的ω型波纹软管制作，比例连杆2按设计比例设置在支撑节点4和连接部件3之间，比例连杆2间通过螺栓套件5连接；比例连杆2可为多组菱形的组合，中间部位硬管11外观过度形式为平直，柔性元件12的外观几何形式为方形，螺栓套件5设置为具有旋转摩擦阻尼的套件，支撑节点4和比例连杆2在管道1两侧对称设置，比例连杆2包括通过销轴套件5活动连接的第一比例连杆21和第二比例连杆22，第一比例连杆21和第二比例连杆22根据设计需求等比例设置，并可组合成多组菱形形式。
39.本实施例中隔震建筑用柔性连接装置为竖直柔性连接，满足竖直向均匀变形补偿，比例连杆2组合成多组菱形后可满足竖直向均匀大变形补偿；比例连杆2的宽度、厚度、初始单边轴向夹角，中间部位硬管11和柔性元件12的立面和长度几何尺寸根据设计需求计算确定。
40.实施例6
41.如图5所示，采用实施例1所述的一种适应均匀大变形的阻尼柔性连接装置的组合形式，中间部位硬管11外观过度形式为弯折，且中间部位硬管11两端设置有实施例1所述的一种适应均匀大变形的阻尼柔性连接装置，中间部位硬管11两端设置有柔性元件12，每个柔性元件12两端均设置有连接部件3，两端连接部件3之间设置有比例连杆2。
42.本实施例中隔震建筑用柔性连接装置为两向补偿性柔性连接，同时满足水平向和竖直向均匀变形补偿，比例连杆2通过组合成多组菱形形式，可满足水平向和竖直向均匀大变形补偿；螺栓套件5设置为具有旋转摩擦阻尼的套件；该两向补偿性柔性连接装置采用金属材料，该水平柔性连接装置柔性元件12的外观几何形式为v形，该竖直柔性连接装置柔性元件12的外观几何形式为圆形，比例连杆的宽度、厚度、初始单边轴向夹角，中间部位硬管和柔性元件的立面和长度几何尺寸根据设计需求计算确定。
43.尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本技术公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本技术公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。