本發(fā)明涉及建筑施工工具領(lǐng)域，尤其涉及一種筒式摩擦型阻尼器及其加載方法。

背景技術(shù)：

摩擦阻尼器是一類利用摩擦面的摩擦耗能來消散振動(dòng)能量的一種控制裝置，其構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝方便、耗能性好，且性能不受溫度影響，是工程中常用的一種耗能減震裝置。傳統(tǒng)的摩擦阻尼器有筒式、板式以及彈簧式等等。由摩擦學(xué)理論可知，摩擦系數(shù)與壓強(qiáng)和實(shí)際摩擦面積均有密切關(guān)系。針對(duì)筒式的摩擦阻尼器，其固定阻尼外筒和阻尼層的外固定裝置一般采用的是抱箍式。將兩個(gè)半圓形的阻尼外筒的連接端通過外接耳板(類似于傳統(tǒng)的箍環(huán))相連。這樣存在著阻尼外筒的連接端局部彎曲應(yīng)力較大，摩擦材料壓應(yīng)力不均勻，在靠近耳板處壓應(yīng)力過大等弊端。一方面導(dǎo)致阻尼外筒設(shè)計(jì)難度較大；另外一方面從摩擦性能角度來看，不僅降低了摩擦材料的摩擦效率和穩(wěn)定性，同時(shí)也因摩擦材料局部應(yīng)力過高降低了摩擦材料的耐久性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述情況，現(xiàn)本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)上固定更加穩(wěn)定，阻尼層受力也更加均勻的筒式摩擦阻尼器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種筒式摩擦型阻尼器，包括：

供與第一主體結(jié)構(gòu)連接的約束內(nèi)筒；

供與第二主體結(jié)構(gòu)連接的抱箍外筒，包括設(shè)于所述約束內(nèi)筒外側(cè)的第一箍體和第二箍體；以及

拉結(jié)裝置，包括設(shè)于所述第一箍體外側(cè)的第一夾持件、設(shè)于所述第二箍體外側(cè)的第二夾持件，以及固定于所述第一夾持件與所述第二夾持件之間的緊固件。

本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明通過抱箍外筒來抱箍住摩擦阻尼層，然后通過第一夾持件、第二夾持件對(duì)抱箍外筒均勻施力，使得緊固件的力比較均勻的傳遞到抱箍外筒端部及摩擦阻尼層上；本發(fā)明在摩擦阻尼器領(lǐng)域內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，取材方便，摩擦效率高，穩(wěn)定性和耐久性強(qiáng)。

本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述約束內(nèi)筒與所述抱箍外筒之間設(shè)有摩擦阻尼層；所述摩擦阻尼層包括設(shè)于所述約束內(nèi)筒外側(cè)的摩擦對(duì)手面，和設(shè)于抱箍外筒內(nèi)壁上的摩擦片。

本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述第一箍體與所述第二箍體為半圓形筒體。

本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述第一夾持件與所述第二夾持件呈U型，所述第一夾持件和所述第二夾持件具有兩個(gè)拼接段和連接兩個(gè)所述拼接段的連接段。

本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述第一夾持件的所述拼接段與所述第一箍體的端部相連；所述第二夾持件的所述拼接段與所述第二箍體的端部相連。

本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器的進(jìn)一步改進(jìn)在于，還包括設(shè)于所述連接段背側(cè)的加載梁，所述加載梁的長(zhǎng)度大于所述連接段的長(zhǎng)度，所述緊固件通過所述加載梁連接于所述第一夾持件與所述第二夾持件的兩側(cè)。

本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述約束內(nèi)筒與所述第一主體結(jié)構(gòu)通過第一連接裝置相連，所述第一連接裝置包括貼設(shè)于所述約束內(nèi)筒上靠近所述第一主體結(jié)構(gòu)一端的底板和設(shè)于所述底板上供與所述第一主體結(jié)構(gòu)連接的第一連接件；所述抱箍外筒與所述第二主體結(jié)構(gòu)通過第二連接裝置相連，所述第二連接裝置包括貼設(shè)于所述抱箍外筒上靠近所述第二主體結(jié)構(gòu)一端的頂板和設(shè)于所述頂板上供所述第二主體結(jié)構(gòu)連接的第二連接件。

本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述抱箍外筒上靠近所述第一主體結(jié)構(gòu)的一端設(shè)有封口板，所述封口板上開設(shè)有適配于所述第一連接件的插槽。

一種筒式摩擦型阻尼器的加載方法，包括以下步驟：

將第一夾持件設(shè)于抱箍外筒的第一箍體的外側(cè)，將第二夾持件設(shè)于所述抱箍外筒的第二箍體的外側(cè)；

將所述抱箍外筒抱箍于約束內(nèi)筒上；

于所述第一夾持件的外側(cè)設(shè)置第一加載梁，于所述第二夾持件的外側(cè)設(shè)置第二加載梁；

在所述第一加載梁與所述第二加載梁之間設(shè)置緊固件，調(diào)節(jié)所述緊固件的緊固力至設(shè)計(jì)要求；

調(diào)節(jié)完畢后，將所述緊固件固定于所述第一夾持件和所述第二夾持件，并卸載所述第一加載梁和所述第二加載梁。

本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器的加載方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，在將所述抱箍外筒抱箍于約束內(nèi)筒上的步驟中，所述抱箍外筒與所述約束內(nèi)筒之間設(shè)有摩擦阻尼層；所述摩擦阻尼層包括設(shè)于所述約束內(nèi)筒外側(cè)的摩擦對(duì)手面，和設(shè)于抱箍外筒內(nèi)壁上的摩擦片。

附圖說明

圖1是本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中A-A的剖面圖。

圖3是圖1中B-B的剖面圖。

圖4是圖1中C-C的剖面圖。

圖5是圖1中D-D的剖面圖。

圖6是本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器中加載梁的剖面大樣圖。

圖7是本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器中加載梁的另一種安裝剖面圖。

圖8是本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器中拉結(jié)裝置的安裝剖面圖。

圖9是本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器的加載步驟流程圖。

具體實(shí)施方式

為利于對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的了解，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)行說明。

請(qǐng)參閱圖1和圖2，圖1顯示了本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2顯示了圖1中A-A的剖面圖。本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器，提供了一種沿摩擦方向的摩擦阻尼力。通過約束內(nèi)筒8與抱箍外筒3的相對(duì)位移產(chǎn)生的摩擦力來實(shí)現(xiàn)，為達(dá)到這一目的，本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器，包括：約束內(nèi)筒8和箍設(shè)于約束內(nèi)筒8的抱箍外筒3；以及分別連接于約束內(nèi)筒8和抱箍外筒3，與第一主體構(gòu)件和第二主體構(gòu)件連接的第一連接裝置和第二連接裝置。其中，拉結(jié)裝置包括設(shè)于所述第一箍體外側(cè)的第一夾持件和設(shè)于所述第二箍體外側(cè)的第二夾持件，以及對(duì)第一夾持件與第二夾持件加載的緊固件。

以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例對(duì)上述組件進(jìn)行詳細(xì)說明：

結(jié)合圖2、圖3、圖4和圖5，圖3顯示了圖1中B-B的剖面圖；圖4顯示了圖1中C-C的剖面圖；圖5顯示了圖1中D-D的剖面圖。

作為本實(shí)施例一較佳實(shí)施方式，約束內(nèi)筒8與抱箍外筒3之間設(shè)有摩擦阻尼層。該摩擦阻尼層包括設(shè)于約束內(nèi)筒外側(cè)的摩擦對(duì)手面，和設(shè)于抱箍外筒內(nèi)壁上的摩擦片。優(yōu)選的，摩擦對(duì)手面10為設(shè)于所述約束內(nèi)筒8外側(cè)的不銹鋼板，摩擦片貼設(shè)于抱箍外筒內(nèi)壁。在遭遇震動(dòng)時(shí)摩擦對(duì)手面10和摩擦片9之間相互摩擦，從而產(chǎn)生對(duì)抗震動(dòng)的摩擦阻尼力。約束內(nèi)筒8采用中空型柱筒，其材質(zhì)優(yōu)選為鋼制。摩擦阻尼層的設(shè)置方式還可以為：摩擦片貼設(shè)于約束內(nèi)筒外壁，摩擦對(duì)手面10設(shè)于抱箍外筒3內(nèi)壁。

為了保證約束內(nèi)筒8端部的局部穩(wěn)定性，在約束內(nèi)筒8的頂部設(shè)置內(nèi)筒封口板11來保證約束內(nèi)筒8端部的局部穩(wěn)定性。

作為本實(shí)施例一較佳實(shí)施方式，抱箍外筒3包括設(shè)于約束內(nèi)筒8外側(cè)的第一箍體31和第二箍體32。優(yōu)選的，第一箍體31與第二箍體32為半圓形筒體。該半圓形筒體的內(nèi)圓半徑在允許誤差范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)于約束內(nèi)筒8和摩擦片的外圓半徑，使得抱箍外筒3抱箍住約束內(nèi)筒8和摩擦片。

作為本實(shí)施例一較佳實(shí)施方式，針對(duì)以上抱箍外筒3，傳統(tǒng)的拉結(jié)方式是通過設(shè)置耳板，采用螺栓緊固施加預(yù)壓力，導(dǎo)致抱箍外筒端部以及摩擦片受力不均勻的弊端。為解決這一問題，本發(fā)明的拉結(jié)裝置包括：包括設(shè)于第一箍體31外側(cè)的第一夾持件51、設(shè)于第二箍體32外側(cè)的第二夾持件52，以及固定于第一夾持件51與第二夾持件52之間的緊固件4。優(yōu)選的，緊固件4采用對(duì)拉螺栓對(duì)第一夾持件51和第二夾持件52實(shí)施拉結(jié)與加載。

較佳的，第一夾持件51與第二夾持件52呈U型，第一夾持件51和所述第二夾持件52具有兩個(gè)拼接段和連接兩個(gè)拼接段的連接段(詳情請(qǐng)參照?qǐng)D3)。第一夾持件51與第二夾持件52相互圍合于抱箍外筒3的外側(cè)，形成箍設(shè)于抱箍外筒3外側(cè)的方管結(jié)構(gòu)。第一夾持件51與第二夾持件52呈U型的這一超靜定體系，在很大程度上抵消緊固件對(duì)第一、第二夾持件和抱箍外筒連接處產(chǎn)生的彎矩。

針對(duì)第一夾持件51與第二夾持件52呈U型，第一箍體31和第二箍體32為半圓形筒體。第一夾持件51(拼接段)與第一箍體31的開口端相連；第二夾持件52(拼接段)與第二箍體52的開口端相連。使得第一夾持件51與第一箍體31形成一個(gè)整體，在抱箍的過程中對(duì)摩擦片9均勻施力；同理，第二夾持件52與第二箍體32形成一個(gè)整體，在抱箍的過程中對(duì)摩擦片9均勻施力(詳情請(qǐng)參照?qǐng)D3)。

請(qǐng)參照?qǐng)D6和圖8，圖6顯示了本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器中加載梁的剖面大樣圖；圖8顯示了本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器中拉結(jié)裝置的安裝剖面圖。較佳的，第一夾持件51(拼接段)與第一箍體31的開口端之間通過設(shè)置固定件13相連或者通過焊縫相連；第二夾持件52(拼接段)與第二箍體52的開口端通過固定件13相連或者通過焊縫相連。因此第一、第二夾持件傳遞至抱箍外筒3的偏心彎矩極小。進(jìn)一步的，第一、第二夾持件沿抱箍外筒3軸向?yàn)橐贿B續(xù)整體，因此可將緊固件4的力沿抱箍外筒的軸向均勻分散，在抱箍外筒3的端部形成一均勻線載。

作為本實(shí)施例一較佳實(shí)施方式，為了方便緊固件4的對(duì)拉固定，拉結(jié)裝置還包括設(shè)于連接段背側(cè)(連接段面向抱箍外筒的一側(cè)為面?zhèn)龋喾匆粋?cè)為背側(cè))的加載梁，加載梁的長(zhǎng)度大于連接段的長(zhǎng)度，緊固件4連接于第一夾持件與所述第二夾持上的加載梁。具體的，第一夾持件51上設(shè)置第一加載梁15，第二夾持件52上設(shè)置第二加載梁16。通過緊固件4對(duì)第一加載梁15和第二加載梁16施力將第一夾持件51和第二夾持件52抵壓住抱箍外筒。

針對(duì)第一、第二夾持件包括拼接段和連接段時(shí)，第一加載梁15兼作第一夾持件51的連接段，第二加載梁16兼作第二夾持件52的連接段。即，拼接段分別連接于所述第一、第二加載梁上形成本實(shí)施例的第一、第二夾持件。

本發(fā)明通過設(shè)置第一連接裝置和第二連接裝置來實(shí)現(xiàn)的約束內(nèi)筒8與抱箍外筒3和第一、第二主體構(gòu)件之間的連接。

具體的，約束內(nèi)筒8與第一主體結(jié)構(gòu)通過第一連接裝置相連，第一連接裝置包括貼設(shè)于約束內(nèi)筒8上靠近第一主體結(jié)構(gòu)的一端的底板12和設(shè)于底板12上供與第一主體結(jié)構(gòu)連接的第一連接件7；

抱箍外筒3與第二主體結(jié)構(gòu)通過第二連接裝置相連，第二連接裝置包括貼設(shè)封堵于抱箍外筒3上靠近第二主體結(jié)構(gòu)的一端的頂板2和設(shè)于頂板上供第二主體結(jié)構(gòu)連接的第二連接件1。優(yōu)選的，第一連接件7和第二連接件1選用十字板(具體請(qǐng)參照?qǐng)D2、圖4和圖5)。第一連接件7和第二連接件1旨在于提供一種供本發(fā)明筒式摩擦阻尼器與主體構(gòu)件連接的部件，其結(jié)構(gòu)不僅限于此，第一連接件7和第二連接件1還可以選用連接筒、工字鋼等等。

作為本實(shí)施例一較佳實(shí)施方式，為了加強(qiáng)本發(fā)明筒式摩擦阻尼器的抱箍外筒3的局部穩(wěn)定性，抱箍外筒3的一端(靠近第二主體構(gòu)件的一端)已通過頂板2進(jìn)行密封。進(jìn)一步的，在抱箍外筒3的另一端(靠近第一主體構(gòu)件的一端)設(shè)置外筒封口板6，該外筒封口板6上設(shè)有適配于第二連接件的插槽14。即第二連接件為十字板時(shí)，插槽14為十字槽。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，取得了以下技術(shù)效果：

一、本發(fā)明在摩擦阻尼器領(lǐng)域內(nèi)，取材方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摩擦效率高；

二、本發(fā)明通過U形的連續(xù)夾持件抱箍外筒來抱箍住摩擦片，使得抱箍外筒端部及摩擦片受力均勻，提升了摩擦片的摩擦效率、可靠性和耐久性；

三、本發(fā)明使用正多邊形夾持件，外形尺寸小，更有利于后期建筑裝修。

請(qǐng)參閱圖1-9，其中圖6顯示了本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器的加載梁的剖面大樣圖；圖9顯示了本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器的加載步驟流程圖。

本發(fā)明還提供了一種筒式摩擦型阻尼器的加載方法，包括：

步驟S1：將第一、第二夾持件分別設(shè)于抱箍外筒的第一、第二箍體的外側(cè)。

具體的，執(zhí)行步驟S1時(shí)，首先，分別加工制備約束內(nèi)筒、抱箍外筒、緊固件4以及第一、第二夾持件。較佳的，第一箍體31與第二箍體32為半圓形筒體；第一夾持件51與第二夾持件52呈U型，第一夾持件51和所述第二夾持件52具有兩個(gè)拼接段和連接兩個(gè)拼接段的連接段(詳情請(qǐng)參照?qǐng)D3)。第一夾持件51與第二夾持件52相互圍合于抱箍外筒3的外側(cè)，形成箍設(shè)于抱箍外筒3外側(cè)的方管結(jié)構(gòu)；緊固件4采用對(duì)拉螺栓。

為了將緊固件4的力沿抱箍外筒3的軸向均勻分散，在抱箍外筒3的端部形成一均勻線載和減小第一、第二夾持件傳遞至抱箍外筒3的偏心彎矩。采取以下方案：第一夾持件51(拼接段)與第一箍體31的開口端相連；第二夾持件52(拼接段)與第二箍體52的開口端相連。使得第一夾持件51與第一箍體31形成一個(gè)整體，在抱箍的過程中對(duì)摩擦片9均勻施力；同理，第二夾持件52與第二箍體32形成一個(gè)整體，在抱箍的過程中對(duì)摩擦片9均勻施力(詳情請(qǐng)參照?qǐng)D3)。優(yōu)選的，第一夾持件51(拼接段)與第一箍體31的開口端之間通過設(shè)置固定件13相連或者通過焊縫相連；第二夾持件52(拼接段)與第二箍體52的開口端通過固定件13相連或者通過焊縫相連。

步驟S2：將所述抱箍外筒抱箍于約束內(nèi)筒上。

具體的，執(zhí)行步驟S2時(shí)，在抱箍外筒3與約束內(nèi)筒8之間設(shè)有摩擦阻尼層。具體的，該摩擦阻尼層包括設(shè)于約束內(nèi)筒外側(cè)的摩擦對(duì)手面10，和設(shè)于抱箍外筒3內(nèi)壁上的摩擦片9。優(yōu)選的，摩擦對(duì)手面10為設(shè)于所述約束內(nèi)筒8外側(cè)的不銹鋼板，摩擦片貼設(shè)于抱箍外筒3內(nèi)壁。

步驟S3：于第一、第二夾持件的外側(cè)分別設(shè)置第一、第二加載梁。具體的，執(zhí)行步驟S3時(shí)，在第一夾持件51上設(shè)置第一加載梁15，第二夾持件52上設(shè)置第二加載梁16。較佳的，第一、第二加載梁抵靠于第一、第二夾持件的連接段背側(cè)。通過緊固件4對(duì)第一加載梁15和第二加載梁16施力將第一夾持件51和第二夾持件52抵壓住抱箍外筒3，然后將緊固件4固定于第一、第二夾持件后卸載第一、第二加載梁，以方便之后重復(fù)利用。在本實(shí)施方式中，第一、第二加載梁作為緊固件4的輔助部件，卸載完后，對(duì)緊固件4與第一、第二加載梁連接的部位加以修整，至不露出夾持件的連接段的外表面。達(dá)到如圖3所示的效果。

步驟S4：在第一加載梁與第二加載梁之間設(shè)置緊固件。

具體的，根據(jù)步驟S3，設(shè)置緊固件4，調(diào)節(jié)緊固件的緊固力至設(shè)計(jì)要求即可。

步驟S5：調(diào)節(jié)完畢后，將緊固件固定于第一夾持件和第二夾持件之后并卸載第一加載梁和第二加載梁。較佳的，緊固件4選用高強(qiáng)度的對(duì)拉螺栓，貼靠與第一、第二夾持件的拼接段，與拼接段采用雙面滿焊的方式固定。卸載后的第一、第二加載梁可以重復(fù)利用。

在步驟S3中，其第一、第二加載梁的加載方式不止于此，還可以為以下兩種方式：

一、第一夾持件51上設(shè)置第一加載梁15，第二夾持件52上設(shè)置第二加載梁16。較佳的，第一、第二加載梁設(shè)于第一、第二夾持件的連接段背側(cè)。通過緊固件4對(duì)第一加載梁15和第二加載梁16施力將第一夾持件51和第二夾持件52抵壓住抱箍外筒。第一、第二加載梁作為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的部件保留；

二、請(qǐng)參閱圖7，圖7顯示了圖7是本發(fā)明筒式摩擦型阻尼器中加載梁的另一種安裝剖面圖。針對(duì)第一、第二夾持件包括拼接段和連接段時(shí)，第一加載梁15兼作第一夾持件51的連接段，第二加載梁16兼作第二夾持件52的連接段。即，拼接段分別垂直連接于第一、第二加載梁的兩側(cè)。緊固件4完成拉固后，第一、第二加載梁作為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)部件保留。

通過以上技術(shù)方案，取得了以下有益效果：

本方法步驟簡(jiǎn)單，在建筑施工時(shí)加載方便，由于加載梁通常需采用截面高度較大的型鋼或者厚板，通過將緊固件與夾持件焊接連接這一方式，使得加載梁可重復(fù)使用，不僅大大節(jié)省了阻尼器的鋼材用量，同時(shí)降低了阻尼器的外形尺寸，節(jié)省了阻尼器所占用的建筑空間，提升了建筑的使用功能。

以上結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說明對(duì)本發(fā)明做出多種變化。因而，在不違反本發(fā)明的權(quán)利要求宗旨的前提下，實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定，本發(fā)明將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為保護(hù)范圍。