專利名稱:能量吸收器的改進(jìn)的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于用于大型結(jié)構(gòu)的能量吸收器，這種能量吸收器是用來(lái)減輕外界產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)對(duì)此類結(jié)構(gòu)的影響的。本申請(qǐng)以美國(guó)專利4，499，694中的發(fā)明將作為來(lái)源發(fā)明加以談及。
交變剪切能量吸收裝置利用某些材料的超出彈性極限的交變塑性變形來(lái)吸收動(dòng)能。此種吸收器很典型地被插在建筑物的支撐部件和基礎(chǔ)部件之間，或是在兩個(gè)結(jié)構(gòu)支撐部件之間，這樣，可以將吸收材料內(nèi)的動(dòng)能的一部分轉(zhuǎn)化為熱，從而減少外界的力量傳遞給建筑物的運(yùn)動(dòng)，如地震或強(qiáng)風(fēng)。授予羅賓遜的美國(guó)專利4，117，637發(fā)表于一九七八年十月三日，題目為“交變剪切能量吸收器”，其公開內(nèi)容在此只作為參考，此項(xiàng)專利用圖形說(shuō)明了此基礎(chǔ)循環(huán)剪切能量吸收裝置的幾種幾何結(jié)構(gòu)。此基礎(chǔ)裝置含有兩個(gè)分隔連接部件，典型的是板，每個(gè)部件都與一個(gè)單獨(dú)結(jié)構(gòu)部件連接。此裝置用于建筑業(yè)時(shí)，使其中的一個(gè)連接部件附于一個(gè)樁基，而使另一連接部件附于一個(gè)支撐柱、梁之類的物體上。安裝在兩個(gè)連接部件之間的是一個(gè)可交變塑性變形的固體物質(zhì)，典型的是鉛，鉛能起吸收能量作用。此裝置的某些結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)附加彈性衰減器結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)圍繞能量吸收物質(zhì)且在兩個(gè)連接部件間有一個(gè)彈性縱向支撐，通常是通過(guò)一個(gè)象三明治形狀的物質(zhì)，它包括一個(gè)彈性材料(如橡膠)的可換層以及一個(gè)剛性材料(如鋼、鋁或同類物質(zhì))。
在應(yīng)用中，當(dāng)外界力量導(dǎo)致兩個(gè)連接部件作相對(duì)的側(cè)向運(yùn)動(dòng)時(shí)，能量吸收固體物質(zhì)超越它的彈性極限而交變地使一些能量轉(zhuǎn)化成熱能并且能在此物質(zhì)處于形變狀態(tài)下貯存剩余能量，后者相當(dāng)于一種傳動(dòng)力，其趨勢(shì)在于將材料回復(fù)它原來(lái)的機(jī)械性能。結(jié)果，傳遞到或傳遞過(guò)此結(jié)構(gòu)的能量轉(zhuǎn)化成熱，而不會(huì)對(duì)建筑物有損害。因而，和該吸收器聯(lián)結(jié)在一起的結(jié)構(gòu)比那些依賴結(jié)構(gòu)部件的延性性能分散能量的結(jié)構(gòu)(它將被強(qiáng)烈地震損壞且很難修復(fù)或取代)以及使用橡膠減震器的結(jié)構(gòu)(此結(jié)構(gòu)象彈簧那樣工作并且只分散很少量的外部傳遞來(lái)的能量)安全得多。
在許多應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)上述類型能量吸收器功能很好，而在某些應(yīng)用中，能量吸收物質(zhì)的過(guò)早退化出現(xiàn)在幅度小的擺動(dòng)被看到后。
這是由于缺乏對(duì)吸收物質(zhì)的限制，此物質(zhì)可在與強(qiáng)制形變的方向上隨意伸長(zhǎng)，從而，降低它作為一個(gè)能量吸收器的作用。即使是在那些其能量吸收鉛核被一個(gè)其有三明治結(jié)構(gòu)的彈性支撐衰減器圍繞的實(shí)例里，限制的程度也是依懶于縱向載荷的大小、彈性材料的硬度以及彈性材料單獨(dú)層的厚度。特別是，如果縱向載荷小于支撐臺(tái)的額定載荷的0.4倍，而這時(shí)對(duì)50-55之間的彈性材料硬度指標(biāo)和厚度為半英寸的彈性層的剪切變形是0.5，鉛核心性能就可能退化。
本發(fā)明的目的是提供一個(gè)改進(jìn)的交變剪切能量吸收器，在此裝置里，性能的退化實(shí)際上降低了，或者說(shuō)，至少給公眾提供了一個(gè)有益的選擇。
本發(fā)明包含一個(gè)改進(jìn)的交變剪切能量吸收器，它在已知能量吸收器基礎(chǔ)上具有一個(gè)更長(zhǎng)的使用壽命，它具有原裝置的能量吸收的優(yōu)點(diǎn)。
在最廣闊的范圍里，本發(fā)明包含一個(gè)交變剪切能量吸收器用以吸收由于兩個(gè)部件間的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的能量。能量吸收器包括適合于與第一和第二部件連接的第一和第二連接裝置，如支承建筑物的支撐柱、連接在第一和第二連接器之間的塑性交變可變形能量吸收裝置，以及一個(gè)位于能量吸收裝置周圍，即在第一和第二個(gè)連接裝置之間區(qū)域的限制器。該限制器具有一個(gè)撓性墻面以在兩個(gè)部件間產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)時(shí)限制能量吸收裝置，而同時(shí)又允許能量吸收裝置以可取的方式產(chǎn)生形變。該撓性墻面具有彈性以吸收縱向分力。同時(shí)，仍然限制能量吸收裝置。在本發(fā)明一個(gè)較好的實(shí)施例中，限制器包括一個(gè)基本上螺旋式圍繞在能量吸收裝置外部表面的扁平部件和由單獨(dú)繞組層提供的撓性墻面。這一繞組層至少有一部分是由彈性材料使之與毗鄰的料層分開的。
在另一個(gè)較好的實(shí)施例中，限制器包括一系列基本上圍繞在能量吸收裝置外部表面的扁平部件，此扁平部件至少有一部分是由彈性材料使之與毗鄰部件分隔開。
限制器最好由裝配在第一和第二連接裝置之間的一個(gè)彈性支撐來(lái)環(huán)繞。該彈性支撐最好能夠包括一個(gè)彈性材料的，如橡膠的交替料層，和一個(gè)堅(jiān)固材料，如鋼、鋁或玻璃鋼。在較好的幾何結(jié)構(gòu)里，能量吸收裝置包括一個(gè)位于第一和第二連接裝置的端面之間的圓柱形核心。限制器是一個(gè)螺旋式環(huán)繞的扁平螺旋管。彈性支撐包括橡膠和鋼的矩形或四方形的料層，它具有一個(gè)通過(guò)中心的圓柱形開孔，以接收限制器和該核心。
本發(fā)明的制作是這樣進(jìn)行的組裝彈性支撐，最好在一個(gè)導(dǎo)向夾具協(xié)助下插入限制器，如一個(gè)具有與限制器所需的內(nèi)直徑相等的直徑的心軸以及在限制器內(nèi)放置能量吸收核，其方式為用壓力將核心裝入限制器的空心內(nèi)部或者把核心鑄入限制器內(nèi)部。
在一個(gè)實(shí)施例中，吸收器有末端板，是用熱膠、連接等方式裝在一起的。在一個(gè)與圓柱能量吸收核緊密結(jié)合在一起的一個(gè)末端板上有一個(gè)洞，制有螺紋。制有螺紋的端帽擰入該洞以壓縮該核心。
在使用時(shí)，當(dāng)兩個(gè)聯(lián)接裝置處于產(chǎn)生水平方向位移的震蕩時(shí)，彈性支撐、限制器和能量吸收核心進(jìn)行同樣的運(yùn)動(dòng)。限制器允許能量吸收核塑性變形。但同時(shí)限制該核以避免核心材料的過(guò)多機(jī)械磨損。
要想進(jìn)一步了解本發(fā)明的性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)參考下面的詳盡的描述和相應(yīng)的圖解。
圖一是本發(fā)明的一個(gè)較好的實(shí)施例的透視圖;
圖2是沿圖1中2-2線的剖面圖;
圖3是用以展示限制器的工作的放大的圖解剖面圖;
圖4是一個(gè)與圖2相似的剖面圖，展示來(lái)源發(fā)明的替代實(shí)施例;
圖5是一個(gè)與圖4相似的剖面圖，展現(xiàn)來(lái)源發(fā)明的另一個(gè)替代實(shí)施例;
圖6是沿圖5中6-6線的平面圖;
圖7、8、9與本發(fā)明的兩個(gè)可取實(shí)施例相關(guān)圖7是一與圖2相似的剖面圖，展示本發(fā)明的一個(gè)替代實(shí)施例;
圖8是一個(gè)與圖7相似的剖面圖，展示本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例;
圖9是一個(gè)與圖8相似的剖面圖，展示本發(fā)明的另一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例。
圖1至圖6的實(shí)施例可通過(guò)在至少一些限制部件的附近料層之間加入彈性材料，以使其包含本發(fā)明的特有性能而獲得改進(jìn)。
現(xiàn)在請(qǐng)看圖，圖1展示來(lái)源發(fā)明的一個(gè)可取的實(shí)施例的透視圖。正如該圖所示。此能量吸收裝置包括一個(gè)中心能量吸收核心2，其型狀為圓柱體，一個(gè)圍繞核心2的撓性限制器3，一個(gè)彈性支撐4以及頂端和底端連接板7和8。
正如圖2所示，彈性支撐衰減器4有一個(gè)三明治形狀的結(jié)構(gòu)，它包含彈性材料5的可換層，最好采用諸如天然和合成橡膠那樣的彈性材料，剛性板6最好是由鋼、鋁、玻璃鋼、纖維或其它剛性材料制成。彈性支撐4的作用相當(dāng)于一個(gè)旨在通過(guò)此裝置轉(zhuǎn)移縱向載荷的烏金軸瓦。支撐4被典型地安裝在縱向支撐梁的底部，連接在或者依附于底板8。單獨(dú)層5和6被典型地復(fù)合在一起以形成一個(gè)單一的結(jié)構(gòu)。最通常是用熱膠的辦法形成。
限制器3最好是一個(gè)螺旋形的圓柱結(jié)構(gòu)，它是由合適的板條材料制成，其截面為矩形。合適的材料包括彈簧鋼、軟鋼、鋁條以及任何其它可以繞成上面展示的螺旋形物體的材料。
能量吸收核2最好是由所展示的圓柱體的優(yōu)質(zhì)鉛制成。優(yōu)質(zhì)鉛的字眼意在說(shuō)明純度達(dá)到99.9%。在許多應(yīng)用中，鉛的純度稍低一些，大約最低限度是98%。其它合適的材料是在上面談到的美國(guó)專利第4，117，637號(hào)中的材料以及具有相同交變塑性形變特征的其它材料。
圖1和圖2所示的裝置按下例方式制作為好。首先通過(guò)單獨(dú)元件組合成所示的方形，或其它一些合適的幾何形狀來(lái)制作支撐4，將中心環(huán)形孔徑排列組成圓柱形空隙，一般位于支撐4的中心。而后，限制器3被插入這些孔徑，在插入時(shí)最好借助于一個(gè)圓柱體心軸的幫助。之后，能量吸收核2被壓入限制元件的內(nèi)部，在此之后，頂部和底部板根據(jù)所示方式排列。我們發(fā)現(xiàn)，最好的結(jié)果是這樣取得的在使用優(yōu)質(zhì)鉛制作能量吸收元件2時(shí)，首先鑄造圓柱體吸收器，再將該吸收器壓入限制器3中。圓柱體吸收器元件2的外徑應(yīng)比元件3的內(nèi)徑略小一點(diǎn)，這樣吸收器件2即可順利地滑入限制元件3的內(nèi)部表面。此外，圓柱體吸收器元件2應(yīng)比完成的裝置的軸向長(zhǎng)度略長(zhǎng)一些。在鑄造該能量吸收器元件2時(shí)，模型的內(nèi)直徑應(yīng)基本上與該彈性支撐4的圓柱體孔徑的直徑一樣。
如有必要，能量吸收器元件2可鑄造在彈性支撐3的圓柱體中。如采用這種替代辦法制作該裝置，在澆鑄熔融核心時(shí)，應(yīng)考慮到鉛的熱膨脹性，以保證在隨后的冷卻中核心的萎縮不致使核心元件2的外層表面和限制元件3的內(nèi)表面之間有太大的間隙，為了獲得最佳效果，應(yīng)注意保證核心元件2被完全限制在所有的表面上，即環(huán)繞于圓柱體邊墻表面和頂部及底部表面之上。
在操作中，該裝置被安裝在一個(gè)結(jié)構(gòu)諸如橋梁或樓宇的支撐件和基礎(chǔ)諸如地基之間。當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)處于地震、強(qiáng)風(fēng)或其它自然現(xiàn)象帶來(lái)的顫動(dòng)之下并導(dǎo)致剪切力轉(zhuǎn)到能量吸收裝置上時(shí)，該裝置即處于這些剪切力之下并按照?qǐng)D3展示的形式變形。正如此圖所示，核心元件2已從其原有的正圓柱體形狀隨著剪切力而改變，限制元件3也經(jīng)歷了同樣的運(yùn)動(dòng)。由于限制元件3的矩形橫截面形狀，毗鄰的料層繞組從它們?nèi)鐖D2所示的原來(lái)的縱向直線滑動(dòng)變?yōu)閳D3所示的位移的形狀。然而，毗鄰的料層之間有足夠的表面和其周圍的彈性料層5來(lái)提供縱向支持，以防止限制元件崩塌或變形，這樣核心元件2可保持其總的圓柱體外形，盡管圓柱體本身向縱向歪曲。此外限制元件3的單獨(dú)繞組層的內(nèi)層表面以及毗鄰料層的滑動(dòng)性安排給予該墻表面撓性，使得核心元件2能夠進(jìn)行足夠的變形來(lái)分散能量，同時(shí)又保持核心元件的完整性。如上面所示，大部分能量被核心元件2內(nèi)部產(chǎn)生的熱所分散，同時(shí)，剩余的能量被貯存于元件2和彈性支撐4之中。這種被貯存的能量用于將該核心的材料送回其原來(lái)的機(jī)械狀態(tài)。此外，貯存于彈性支撐4中的能量部分的釋放將趨于把核心元件2恢復(fù)到圖2所描述的其原來(lái)的幾何狀態(tài)。
對(duì)依據(jù)來(lái)源發(fā)明的指示制作的能量吸收裝置進(jìn)行的實(shí)際試驗(yàn)表明，該改良型的能量吸收裝置的有效壽命大大長(zhǎng)于一個(gè)根據(jù)原先的技術(shù)建造的類似裝置，但缺少限制元件3。
具體的說(shuō)，在新西蘭的奧克蘭大學(xué)進(jìn)行的研究項(xiàng)目的結(jié)果在下列出版物中有所描述參考1.P·G·金“地震結(jié)構(gòu)的機(jī)械能量分散器”，一九八○年奧克蘭大學(xué)土木工程系報(bào)告第228號(hào)。
2.S.M.貝爾特“鉛-橡膠分散器用于橋梁結(jié)構(gòu)隔離器”，一九八二年八月奧克蘭大學(xué)土木工程系報(bào)告第289號(hào)。
為總結(jié)這些成果，對(duì)20個(gè)15×12×4英寸的灌鉛彈性支撐面和5個(gè)半英寸厚的內(nèi)層進(jìn)行了廣泛的縱向載荷和剪切彎曲振幅的動(dòng)態(tài)測(cè)試。組合在一起的25個(gè)縱向載荷和剪切彎曲中的每一個(gè)都經(jīng)歷了五個(gè)交變的位移測(cè)試。被分散的能量是從載荷偏移滯后回路的區(qū)域同特性層膠強(qiáng)度、彈性硬度及彈性后硬度一起測(cè)量的。對(duì)多種未加限制的鉛狀態(tài)進(jìn)行了研究并將其結(jié)果與對(duì)受到上面描述的方式加以限制的鉛圓柱體進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。貝爾特(一九八二年)對(duì)特定的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了描述，這些結(jié)果一般表明當(dāng)鉛圓柱體受到限制時(shí)，每個(gè)循環(huán)中所分散的能量將增加一倍以上。
在許多應(yīng)用中，上部板7的下部表面和上部料層5的接合表面之間的磨擦力以及下部板8的上部表面和毗鄰的彈性料層5的接合表面之間的磨擦力足以提供上面描述的和圖3部分展示的剪切行動(dòng)。在有些應(yīng)用中，可取的是在板7和8以及插在當(dāng)中的彈性支撐4之間提供額外的連接。提供這種額外連接的技巧包括將板7和板8連接在該彈性支撐4的末端表面上，可采用熱膠、粘貼等辦法。在其它應(yīng)用中，可取的辦法是在板7、板8和彈性支撐4之間提供額外的連接。圖4展示了本源發(fā)明的第一替代實(shí)施例，即在板7、板8和彈性支撐4之間提供一個(gè)可靠的連接力。正如本圖所示，上部板7的下部表面裝一個(gè)連接環(huán)11，其幾何形狀與彈性支撐4(如圖一的矩形)的外周相同。環(huán)11的形狀和角度使得彈性支撐4的最上部能夠在板7放入彈性支撐4時(shí)進(jìn)入環(huán)11。底部板8的上部表面裝有一個(gè)類似的連接環(huán)12，該環(huán)的角度和形狀基本上與環(huán)11相同。在使用時(shí)，板7和板8之間的橫向位移被傳到彈性支撐4，這種傳遞不僅僅是靠板7、板8和支撐4之間的摩擦力，而且也靠環(huán)11、環(huán)12和支撐4之間的機(jī)械力。環(huán)11和環(huán)12可以任何合適的方式裝在板7和板8上，可用焊接、釬接、粘貼等辦法。
圖5和圖6展示了來(lái)源發(fā)明的一個(gè)替代實(shí)施例，即在板7、板8和彈性支撐4之間提供一個(gè)可靠的連接。正如此圖所示，上部板7安有一定數(shù)量的下垂銷釘插頭13，根據(jù)預(yù)定的方式排列，四個(gè)插頭13排列成環(huán)形，其間隙為90度，環(huán)繞于核心原件2的中心。相應(yīng)數(shù)量的孔徑14同樣預(yù)先置于最上部的彈性料層5和最上部的剛性板6之上。孔徑14可延伸穿過(guò)整個(gè)最上部剛性板塊6或只穿過(guò)該板的一部分。插頭13和孔徑14的排列使插頭13在頂部板7放下至彈性支撐4時(shí)得以壓入孔徑14。下部板8裝有一個(gè)類似方式排列的銷釘插頭15，最下部彈性料層5和最下部剛性板6上裝有相應(yīng)的孔徑16。
雖然可取的實(shí)施例被描述為最好是包括下部板7和板8，在有些應(yīng)用中，這些板可放入相關(guān)的結(jié)構(gòu)部件中，或者，板7和板8的功能可由相關(guān)的結(jié)構(gòu)部件所確定的表面來(lái)提供。例如下部板8可包括一個(gè)電廠的混凝土地基的上部表面，而上部板7可作為電廠的安全殼的底部。熟識(shí)此技術(shù)的人還可聯(lián)想到其它的東西。
雖然上述內(nèi)容全面地揭示了來(lái)源發(fā)明的可取的實(shí)施例，還可以考慮進(jìn)行各式各樣的改進(jìn)和采用各式各樣的制作方法，而不致背離來(lái)源發(fā)明的真實(shí)精神和范圍。例如，雖然正圓柱體幾何形狀已被描述為優(yōu)先實(shí)施例，仍可采用其它的幾何方式，如矩形、梯形、橢圓形等等。進(jìn)一步說(shuō)，雖然彈性支撐4被宣布為矩形，其它的幾何形狀也可用于此復(fù)合元件，包括圓形。此外，盡管限制元件被描述為含有扁平螺紋的圓柱體，但是也可采用其它的形狀，這取決于核心元件2本身的幾何形狀。例如采用了矩形核心元件，那么限制元件將有一個(gè)類似的矩形。此外，如有必要，限制元件可包含縱向地羅列在一起的單獨(dú)元件(圓形的扁環(huán)，矩形的扁框，等等)。
圖1在圖6描述的實(shí)施例中包含元件3，以下將稱其為密圈螺旋。此實(shí)施例中的每一圈都與自己的毗鄰相接觸。其弱點(diǎn)是該支撐面從縱向來(lái)說(shuō)變得堅(jiān)硬，在用壓配的辦法裝制時(shí)可能對(duì)螺旋產(chǎn)生嚴(yán)重危害。為了防止這個(gè)缺點(diǎn)，在圖7和圖8中顯示了一種可供選擇的結(jié)構(gòu)，在這些結(jié)構(gòu)的每一個(gè)當(dāng)中，鉛核心2被限制元件所圍繞。但是該元件具有一定的量的縱向壓縮性。
在圖7所描述的實(shí)施例中，螺旋繞組3被彈性材料17如尿素或硅橡膠所圍繞。在一個(gè)可取的實(shí)施例中，這是由一個(gè)軟管制造商采用制作液壓吸管的技藝來(lái)制作的。螺旋的單獨(dú)繞組3之間加入彈性材料17即提供了一個(gè)松卷螺旋結(jié)構(gòu)，而該結(jié)構(gòu)不具有上述描述的密圈螺旋的弱點(diǎn)。
在圖8描述的另一個(gè)實(shí)施例中，支撐面1含有圓柱體鉛核心2和末端板7和8。除了鉛核心2的末端以外，整個(gè)元件被彈性材料5所圍繞。在此實(shí)施例中，松卷螺旋3間隔著墊片或剛性板6繞在鉛核心周圍，彈性材料5為螺旋3的每一圈和單獨(dú)墊片或剛性板6之間提供了料層。螺旋3在本實(shí)施例中被分為單獨(dú)圈。
在圖7和圖8中，作為連續(xù)螺旋3或分離的螺旋部分3，用彈性材料分開的羅列在一起環(huán)圈可被采用。
在所有的實(shí)施例中，只有某些元件3可相互分離，以便在撓性墻中提供一定的縱向彈性。
我們?cè)谄鋭?dòng)作中看到，螺旋的料層或環(huán)狀材料層之間加入的彈性材料不會(huì)影響限制器限制鉛核心的能力，這樣就保持了圖1至圖6所描述的優(yōu)點(diǎn)。
在圖9中，一個(gè)實(shí)施例包括一個(gè)上部板7，一個(gè)下部板8、彈性材料5和剛性材料6的交替層?？讖?穿過(guò)板7和板8，使它們能連接在結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)上。與核心2的橫截面相應(yīng)的孔穿過(guò)板7。該孔內(nèi)制有螺紋并安上直徑相當(dāng)?shù)穆葆?9，以協(xié)助核心2的縱向限制。必須注意將螺釘19緊緊擰上，以使板7不致從彈性料層5分離。置于板7之上的結(jié)構(gòu)的重量在該裝置放置于建筑物之下時(shí)將對(duì)這一點(diǎn)予以保證。
同樣，在談到圖1至圖6時(shí)討論過(guò)其它幾何形狀和安排在圖7、8和9中也適用。因此，上述描述不應(yīng)被認(rèn)為是限制了本發(fā)明的范圍，本發(fā)明由附加的權(quán)項(xiàng)予以定義。
權(quán)利要求
1.一個(gè)交變剪切能量吸收器，其特點(diǎn)是，適合于插入兩個(gè)部件之間，以便吸收由于上述兩個(gè)部件間的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的能量。在該交變剪切能量吸收器中，上述的能量吸收器包含可與上述兩個(gè)部件之一嚙合的第一末端部份以及可與上述兩個(gè)部件的另一個(gè)嚙合的第二末端部份。交變塑性形變能量吸收裝置在上述的第一和第二個(gè)末端部份延伸，限制器安裝在上述能量吸收器周圍，該能量吸收裝置處于上述第一和第二部份之間的區(qū)域。上述限制器具有一個(gè)撓性墻面，用以在兩個(gè)部件間產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)時(shí)，限制上述能量吸收裝置，同時(shí)，允許上述能量發(fā)生變形。改進(jìn)部份包括裝配有彈性料層，該彈性料層處于上述限制器中的撓性墻面的至少一部份毗鄰料層之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的能量吸收器的改進(jìn)，其特點(diǎn)是，上述限制器包括一個(gè)扁平部件，該扁平部件基本上螺旋式卷繞在上述能量吸收器的外部表面周圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的能量吸收器的改進(jìn)，其特點(diǎn)是，進(jìn)而包括一個(gè)彈性支撐，該彈性支撐環(huán)繞上述限制器并且被安裝在上述第一和第二末端部分之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3的能量吸收器的改進(jìn)，其特點(diǎn)是，上述彈性支撐包括彈性材料和剛性材料的交替層。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的能量吸收器的改進(jìn)，其特點(diǎn)是，上述限制器包括上述彈性材料、螺旋式卷繞的板部件以及上述剛性材料的交替層。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1的能量吸收器的改進(jìn)，其特點(diǎn)是，上述限制器包括一些扁平部件，該扁平部件環(huán)繞上述能量吸收裝置的外部表面。上述撓性墻面由扁平部件構(gòu)成，至少有一部份扁平部件是由上述彈性層分隔開的。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1的能量吸收器的改進(jìn)，其特點(diǎn)是，上述能量吸收裝置包含一個(gè)鉛核。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1的能量吸收器的改進(jìn)，其特點(diǎn)是，進(jìn)而包括一個(gè)與上述第一末端部份相連接的上部板部件以及一個(gè)與上述第二末端部份相連接的下部板部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求
3的能量吸收器的改進(jìn)，其特點(diǎn)是，進(jìn)而包括一個(gè)與上述第一末端相連接的上部板部件以及一個(gè)與上述第二末端部份相連接的下部板部件，在此，至少上述的上部和下部板部件當(dāng)中的一個(gè)含有接合裝置，用以傳遞在上述板部件和有關(guān)的末端部份之間的力。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9的能量吸收器的改進(jìn)，其特點(diǎn)是，每一個(gè)上述末端部份具有一個(gè)矩形周邊。而且，上述的接合裝置包括一個(gè)圍繞上述周邊的矩形凸肩。
11.根據(jù)權(quán)利要求
5的能量吸收器的改進(jìn)，其特點(diǎn)是進(jìn)而包含一個(gè)與上述第一末端部份連接的上部板部件以及一個(gè)與上述第二末端部份相連接的下部板部件。在此，至少上述的上部和下部板部件當(dāng)中的一個(gè)含有接合裝置，用以傳遞在上述板件和上述能量吸收裝置之間的力。彈性支撐有一些縱向延伸的孔徑，該孔徑從其末端部份延伸，該末端部份至少與一個(gè)板部件毗鄰。上述接合裝置包括相應(yīng)的銷釘部件，每一個(gè)銷釘部件插入一個(gè)有關(guān)的上述孔徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11的能量吸收器的改進(jìn)，其特點(diǎn)是，裝配有一個(gè)螺紋孔徑，該孔徑通過(guò)上述上部板與上述能量吸收裝置對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)還裝配有一個(gè)螺帽，該螺帽可擰進(jìn)上述孔徑，以在軸向上限制上述能量吸收裝置。
13.交變剪切能量吸收器是用于吸收兩個(gè)部件之間的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的能量，上述能量吸收器其特點(diǎn)是包括第一個(gè)連接器，它適于和上述兩個(gè)部件當(dāng)中的第一個(gè)連接;第二個(gè)連接器，它適于和上述兩個(gè)部件當(dāng)中的第二個(gè)連接;交變塑性形變能量吸收器安置連接在上述第一和第二個(gè)連接器之間;且限制器安裝在上述能量吸收裝置周圍，該能量吸收裝置處于上述的第一和第二連接器之間的區(qū)域。上述限制器有一個(gè)撓性墻面，用以在上述的第一和第二連接器間產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)時(shí)，限制上述能量吸收裝置，同時(shí)允許上述能量吸收器發(fā)生形變。上述撓性墻面包括彈性料層，該料層位于上述撓性墻面的毗鄰層之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求
13的組合，其特點(diǎn)是，上述限制器包括一個(gè)扁平部件，該部件基本上螺旋式地卷繞在上述能量吸收裝置的外部表面周圍。上述撓性墻面由單獨(dú)繞組層構(gòu)成，至少部份單獨(dú)繞組層由上述彈性料層從其毗鄰料層中分隔開來(lái)。
15.根據(jù)權(quán)利要求
13的組合，上述限制器包括一些扁平部件，該部件環(huán)繞上述能量吸收裝置的外部表面。上述撓性墻面由扁平部件構(gòu)成，至少有一部份扁平部件是由上述彈性料層分隔開來(lái)。
16.根據(jù)權(quán)利要求
14的組合，其特點(diǎn)是，上述扁平部件是由彈簧鋼制做的。
17.根據(jù)權(quán)利要求
16的組合，其特點(diǎn)是，上述扁平部件是由鋁制做的。
18.根據(jù)權(quán)利要求
13的組合，其特點(diǎn)是，進(jìn)而包括一個(gè)彈性支撐環(huán)繞上述限制器并且被安裝在第一和第二個(gè)連接器之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求
18的組合，其特點(diǎn)是，上述的第一和第二個(gè)連接器的任何一個(gè)都包括接合裝置，用以向上述彈性支撐傳遞力。
20.根據(jù)權(quán)利要求
19的組合，其特點(diǎn)是，上述接合裝置包括一個(gè)與上述彈性支撐的外圓有接觸的凸肩。
21.根據(jù)權(quán)利要求
18的組合，其特點(diǎn)是，上述彈性支撐包括彈性材料與剛性材料的交替層。
22.根據(jù)權(quán)利要求
21的組合，上述限制器有包括彈性材料、螺旋式卷繞的扁平部件以及剛性材料的交替層。
23.根據(jù)權(quán)利要求
21的組合，其特點(diǎn)是，上述限制器有包括上述彈性材料，堆積的扁平部件以及上述剛性材料的交替層。
24.根據(jù)權(quán)利要求
22的組合，上述彈性支撐裝有第一多個(gè)的孔徑，該孔徑從其上部表面向下延伸至剛性材料的最上料層，上述彈性支撐還裝配有第二多個(gè)的孔徑，該孔徑從其下部表面向上延伸至剛性材料的最下料層。上述接合裝置包括從第一接合裝置向下延伸的第一多個(gè)銷釘部件，各自插入一個(gè)與之相應(yīng)的第一多個(gè)的孔徑內(nèi)，上述接合裝置還包括從第二接合裝置向上延伸的第二多個(gè)銷釘部件，各自插入一個(gè)與之相應(yīng)的上述第二多個(gè)的孔徑內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求
10的組合，其特點(diǎn)是，上述能量吸收裝置包括一個(gè)鉛核。
專利摘要
交變剪切能量吸收器利用一個(gè)中心能量吸收器核心的交變塑性形變來(lái)吸收由于兩個(gè)部件間的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的能量，該核心由一個(gè)具有一個(gè)矩形橫截面的限制裝置所環(huán)繞。內(nèi)壁的料層由彈性材料的料層分隔開來(lái)，限制元件在圓柱形孔徑內(nèi)受到限制，該圓柱形孔徑形成在一個(gè)具有交替彈性層和剛性層的彈性支撐上。該吸收器在兩個(gè)端板間受到限制，該端板能夠與有關(guān)的結(jié)構(gòu)部件相連接，例如一座大橋支撐柱和一個(gè)基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)E04F15/22GK85104305SQ85104305
公開日1986年9月3日 申請(qǐng)日期1985年6月5日
發(fā)明者巴克爾 申請(qǐng)人:新西蘭發(fā)展財(cái)務(wù)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan