應用于復雜路徑的多向摩擦阻尼器及其應用制造技術

本發明專利技術涉及一種多向摩擦阻尼器及使用其的建筑物，包括：第一板、第二板；第二板在第一板的上側；在第一板上設置圓形槽，第二板上設置直線槽，在第一板與第二板之間設置緊固件；第二板與第一板通過銷軸鉸接，銷軸設置在圓形槽的圓心位置，直線槽與銷軸處于同一直線，且設置在銷軸的一側；在第一板與第二板之間設置有緊固件；在第二板上側設置有第三板，第二板與第三板之間通過上部結構連接組件連接；上部結構連接組件包括：卡入滑動件、上部結構連接桿、螺母；上部結構連接組件中的卡入滑動件設置在直線槽中。采用本發明專利技術的多向摩擦阻尼器以及建筑物，可以在各個方向上起到減震耗能的作用。

Multidirectional Friction Damper Applied to Complex Path and Its Application

The invention relates to a multidirectional friction damper and a building using the damper, including: the first plate and the second plate; the upper side of the second plate; a circular groove is arranged on the first plate, a straight groove is arranged on the second plate, and a fastener is arranged between the first plate and the second plate; the second plate and the first plate are articulated by a pin shaft, and the pin shaft is located at the center of the circular groove, and the straight groove and the pin shaft are arranged on the first plate. In the same straight line, and set on one side of the pin shaft; between the first board and the second board, there is a fastener; on the side of the second board, there is a third board, and between the second board and the third board, there is a connection component through the upper structure; the upper structure connection component includes: clamping slider, upper structure connecting rod, nut; and the clamping slider in the upper structure connection component is arranged in the straight line. In the slot. The multi-directional friction damper and the building can play the role of shock absorption and energy dissipation in all directions.

【技術實現步驟摘要】
應用于復雜路徑的多向摩擦阻尼器及其應用
本專利技術涉及土木工程防震減災領域，更具體地說，尤其涉及一種基于極坐標系構思的多向摩擦阻尼器、使用其的建筑物。
技術介紹
CN203238810U提出了一種多向摩擦抗拉阻尼器，包括：摩擦長鋼板、摩擦方鋼板、墊板、側向擋塊、固定端塊、加壓螺栓,摩擦長鋼板和摩擦方鋼板交替疊置，疊置的摩擦長鋼板和摩擦方鋼板分成兩部分而正交疊放，疊放層數根據需要的阻尼器性能決定；摩擦長鋼板和摩擦方鋼板用螺栓連接加壓，螺栓大小和壓力根據需要的阻尼力和豎向抗拉力決定；正交疊放的兩部分摩擦長鋼板的側向由側向長擋塊或側向短擋塊限制鋼板側向變形，側向長擋塊或側向短擋塊與摩擦長鋼板接觸面焊接；摩擦長鋼板兩端的相鄰兩塊板中夾入一塊墊板后與固定端塊鏈接；固定端塊分別與基礎和上部結構鏈接，在基礎與上部結構有相對位移時，摩擦長鋼板與摩擦方鋼板摩擦產生阻尼力。上述阻尼器的主要優勢在于：在工作時能夠在平面內各方向提供較大阻尼力、大變形。現有技術CN203238810U的目的是提供一種：在工作時能夠在平面內任意方向提供較大阻尼力、大變形，如圖2所示，當上部結構和基礎產生位移u時，且角度為θ（與摩擦長鋼板1的長穿槽的夾角），由此可知，摩擦長鋼板1和摩擦方鋼板2之間分別沿著第一長穿槽、第二長穿槽的移動距離為：ucosθ、usinθ，即：摩擦方鋼板2沿著第一長穿槽移動ucosθ，沿著第二長穿槽移動usinθ，即可。從上述構思背后的數學原理是基于正交坐標系下，即正交坐標系（對應于摩擦長鋼板1以及方鋼板2的長穿槽）可以清楚的位移。然而，極坐標系也可表述位移，其采用兩個分量，轉角η，半徑r即可。而“如何實現轉角η，半徑r”，也即，如何實現將極坐標系的構思引入到多向摩擦阻尼器的第一個難點。對比例1：如圖4所示，在第一板3上設置圓形槽3-1，第二板4上設置直線槽4-1，在第一板3與第二板4之間設置緊固螺栓5，緊固螺栓通過圓形槽3-1、直線槽4-1。如圖5所示，第二板與第一板之間的摩擦阻尼器，第一板與第二板之間的摩擦分為：第二板與第一板之間的旋轉摩擦+沿著第二板直線槽方向的摩擦。然而圖5可知，第二板與第一板之間的夾角也會發生轉動，然而第二板與結構物之間不能采用固定的方式；同時，在結構物發生轉角為η，半徑為r的位移時，第二板與結構物。然而上述對比例1的問題在于，第二板如何與結構物連接，才能滿足第二板在旋轉的同時、還有沿著直線槽的方向移動。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種多向摩擦阻尼器以及使用其的建筑物結構，通過旋轉與平移來實現耗能。本專利技術的技術方案是這樣實現的：一種多向摩擦阻尼器，包括：第一板、第二板；第二板在第一板的上側；在第一板上設置圓形槽，第二板上設置直線槽，在第一板與第二板之間設置緊固件；第二板與第一板通過銷軸鉸接，銷軸設置在圓形槽的圓心位置，直線槽與銷軸處于同一直線，且設置在銷軸的一側；在第一板與第二板之間設置有緊固件；緊固件包括：弧形滑體、緊固桿；所述的弧形滑體位于圓形槽中，且弧形滑體與圓形槽的形狀適配；弧形滑體設置有螺紋插孔，緊固桿的底部區域的外表面上設置有螺紋，緊固桿與弧形滑體采用螺紋連接；在第二板上側設置有第三板，第二板與第三板之間通過上部結構連接組件連接；上部結構連接組件包括：卡入滑動件、上部結構連接桿、螺母；上部結構連接組件中的卡入滑動件設置在直線槽中。進一步，第一板上設置多個圓形槽，所述的圓心槽為同心圓，在每個圓形槽均設置多個緊固件。進一步，卡入滑動件卡在直線槽中，使得卡入滑動件僅能在直線槽中做直線運動。安裝時，上部結構連接桿從第三板上的插孔中穿過，然后上部結構連接桿的底部旋入卡入滑動件的螺紋插孔中，使得上部結構連接桿與卡入滑動件固定；然后，螺母旋入上部結構連接桿的上部，使得第二板和第三板壓緊。進一步，在第二板上設置有插孔，便于緊固桿穿過第二板與弧形滑體連接；緊固桿的上部突出于第二板，在緊固桿的上部區域的外表面設置有螺紋，然后通過螺母固定將第一板和第二板壓緊。進一步，安裝時，緊固桿從第二板上的插孔中穿過，然后緊固桿的底部旋入弧形滑體的螺紋插孔中，使得緊固桿與弧形滑體固定；然后，螺母旋入緊固桿的上部，使得第一板和第二板壓緊。進一步，初始條件下，緊固件不設置在直線槽上。進一步，弧形滑體也采用與圓形槽相適配的形狀。一種建筑物，采用上述的多向摩擦阻尼器，第一板與建筑物的下部基礎固定連接，上部結構連接組件的上部結構連接桿與建筑物的上部結構活動連接，上部結構僅限制上部結構連接組件的平面位置，不限制其自身轉動。進一步，上部結構連接組件與上部結構之間設置有轉動阻尼器。本專利技術的有益效果在于：1）本申請是申請人研發的第三類基于極坐標系構思的多向摩擦阻尼器，其與第一類多向摩擦阻尼器的不同之處在于，本申請的第一板和第二板之間旋轉摩擦，第二板與第三板之間的平移摩擦；第二類存在的一大問題在于，上部結構連接組件6在圓心時，然后上部結構向直線槽垂直的方向移動時，第二類的裝置可能會損害，因而第二類的第二板與第一板適用于上部結構、下部基礎位移較小的情況；或者第一板與第二板尺寸較大的情形（上部結構連接組件6不會到達圓心）；其與第二類多向摩擦阻尼器的不同之處在于，第三類的銷軸設計在圓心處，上部結構連接組件6不會滑動圓心處，不會存在上述第二類多向摩擦阻尼器的問題。2）第二板如何與結構物連接，是本申請能否實現的關鍵之一；上部結構連接桿設置在直線槽中時，受到上部結構作用力時，其可以分解成2個分量：一是沿著直線槽方向，二是垂直于直線槽；沿著直線槽方向的作用力使得上部結構連接桿在直線槽內移動（上部結構連接桿與第三板連接，其帶動第三板與第二板之間產生平移摩擦）；而垂直于直線槽的作用力使得第二板沿著第一板旋轉。3）本申請的緊固件不在直線槽中，上部結構連接組件6不會與緊固件發生碰撞。附圖說明下面結合附圖中的實施例對本專利技術作進一步的詳細說明，但并不構成對本專利技術的任何限制。圖1是現有技術的設計圖。圖2是現有技術的設計原理圖。圖3是極坐標原理圖。圖4是對比例的設計圖。圖5是對比例的設計原理圖。圖6是實施例一中的多向復合摩擦阻尼器的俯視圖。圖7是緊固件5的放大圖。圖8是圖6的B-B示意圖。圖9是實施例一的弧形滑體與緊固桿的三維示意圖。圖10是實施例一種的緊固件的組成設計圖。圖11是實施例一種的轉動阻尼器的示意圖。圖12是實施例一的上部結構連接組件6的設計示意圖。圖13是實施例二中的多向復合摩擦阻尼器的俯視圖。具體實施方式實施例一:如圖6所示，一種極坐標系構思的多向摩擦阻尼器，包括：第一板3、第二板4；第二板4在第一板3的上側；在第一板3上設置圓形槽3-1，第二板4上設置直線槽4-1，在第一板3與第二板4之間設置緊固件5；第二板4與第一板3通過銷軸9鉸接，銷軸9設置在圓形槽3-1的圓心位置，直線槽4-1與銷軸9處于同一直線，且設置在銷軸9的一側；在第一板與第二板之間設置有緊固件5；緊固件5包括：弧形滑體5-1、緊固桿5-2；所述的弧形滑體5-1位于圓形槽中，且弧形滑體5-1與圓形槽的形狀適配；弧形滑體5-1設置有螺紋插孔，緊固桿5-2的底部區域的外表面上設置有螺紋，緊固桿5-2與弧形滑體5-1采用螺紋連接；進一步，在第二板上設置有插孔，便于緊固桿5-2穿過第本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種適用于復雜路徑的多向摩擦阻尼器，其特征在于，包括：第一板、第二板；第二板在第一板的上側；在第一板上設置圓形槽，第二板上設置直線槽，在第一板與第二板之間設置緊固件；第二板與第一板通過銷軸鉸接，銷軸設置在圓形槽的圓心位置，直線槽與銷軸處于同一直線，且設置在銷軸的一側；在第一板與第二板之間設置有緊固件；緊固件包括：弧形滑體、緊固桿；所述的弧形滑體位于圓形槽中，且弧形滑體與圓形槽的形狀適配；弧形滑體設置有螺紋插孔，緊固桿的底部區域的外表面上設置有螺紋，緊固桿與弧形滑體采用螺紋連接；在第二板上側設置有第三板，第二板與第三板之間通過上部結構連接組件連接；上部結構連接組件包括：卡入滑動件、上部結構連接桿、螺母；上部結構連接組件中的卡入滑動件設置在直線槽中。

【技術特征摘要】
1.一種適用于復雜路徑的多向摩擦阻尼器，其特征在于，包括：第一板、第二板；第二板在第一板的上側；在第一板上設置圓形槽，第二板上設置直線槽，在第一板與第二板之間設置緊固件；第二板與第一板通過銷軸鉸接，銷軸設置在圓形槽的圓心位置，直線槽與銷軸處于同一直線，且設置在銷軸的一側；在第一板與第二板之間設置有緊固件；緊固件包括：弧形滑體、緊固桿；所述的弧形滑體位于圓形槽中，且弧形滑體與圓形槽的形狀適配；弧形滑體設置有螺紋插孔，緊固桿的底部區域的外表面上設置有螺紋，緊固桿與弧形滑體采用螺紋連接；在第二板上側設置有第三板，第二板與第三板之間通過上部結構連接組件連接；上部結構連接組件包括：卡入滑動件、上部結構連接桿、螺母；上部結構連接組件中的卡入滑動件設置在直線槽中。2.如權利要求1所述的一種適用于復雜路徑的多向摩擦阻尼器，其特征在于，第一板上設置多個圓形槽，所述的圓心槽為同心圓，在每個圓形槽均設置多個緊固件。3.如權利要求1所述的一種適用于復雜路徑的多向摩擦阻尼器，其特征在于，卡入滑動件卡在直線槽中，使得卡入滑動件僅能在直線槽中做直線運動；安裝時，上部結構連接桿從第三板上的插孔中穿過，然后上部結構連接桿...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙文忠，
申請(專利權)人：趙文忠，
類型：發明
國別省市：山西,14