一种角度可调扇形复合阻尼器的制作方法

本实用新型涉及一种减震耗能装置，尤其涉及到一种角度可调扇形复合阻尼器。

背景技术：

传统结构抗震技术通过加大构件截面尺寸和配筋提高抗震能力，往往增加材料消耗、现场施工时间长、湿作业多，提高了成本。结构被动控制技术通过在结构中布置减震耗能装置降低结构地震响应，提高结构安全性。结构被动控制技术经过土木工程领域技术人员的研究，在理论与应用方面均取得了丰硕的成果，由于其构造简单、易于维护、造价低廉和无需外部能源支持等众多有点，得到了广泛应用。

结构被动控制技术相对于传统抗震技术具有非常大的优越性，可以显著提高建筑主体结构及其附属构件在地震作用下的安全性。随着经济与科技的发展，建筑结构的设计建造呈现出多元化、复杂化的特点，结构的形式更加复杂，结构梁柱节点处可能出现非完全垂直的特性，梁柱之间夹角具有多种角度。同时随着装配式建筑的大力推广与发展，越来越多地建筑采用装配式结构体系，也促进了建筑形式的多元化发展。常规的转角阻尼器角度固定，只能在梁柱垂直的节点区域使用。

现有的角度可调节的转角阻尼器，角度调节过程中只能以固定角度进行调节，无法进行无缝连续调节。转角阻尼器由于其转动变形特性，在变形过程中，阻尼器外侧变形显著大于阻尼器内侧变形。常规转角阻尼器多采用等厚粘弹阻尼器，阻尼器变形过程中外侧粘弹材料存在拉伸破坏的风险，而加大粘弹材料厚度又会降低耗能能力。因此，解决扇形阻尼器角度不能连续调节、转动变形中粘弹材料不同部位同时存在的破坏和不能充分耗能一直是一个难以解决的工程难题。有必要研发一种角度可调扇形复合阻尼器，使得阻尼器角度可以连续调节，使其符合现在建筑结构多样性的特点，并且根据阻尼器的转动变形特性，充分发挥阻尼器转动变形过程中粘弹材料的耗能能力。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种角度可调扇形复合阻尼器，不仅阻尼器的整体角度可连续调节，而且根据阻尼器转动变形特性，使阻尼器具有高效稳定的耗能能力，并且可以防止阻尼器变形过大造成破坏，同时阻尼器的各部件均通过螺栓连接，提高了结构极端破坏情况下的安全性，并且震后更换方便。

本实用新型采取以下技术方案：

一种角度可调扇形复合阻尼器，包括复合阻尼体、一对连接件1；所述复合阻尼体包括平面视角下呈扇形的粘弹阻尼体7，所述粘弹阻尼体7两侧各固定设置一呈扇形的摩擦阻尼体；所述连接件1固定在所述摩擦阻尼体外侧，用于与转角墙体固定连接；所述粘弹阻尼体7在纵剖面方向上具有相间而置的粘弹弧形外板6、粘弹弧形内板10；相邻粘弹弧形外板6、粘弹弧形内板10之间通过粘弹材料12粘接；在所述粘弹弧形外板6、粘弹弧形内板10、粘弹材料12自弧心向外厚度逐渐增大；所述粘弹阻尼体7两侧各设置一粘弹连接竖板11，其中一粘弹连接竖板11与粘弹弧形外板6固定连接，另一粘弹连接竖板11与粘弹弧形内板10固定连接；所述摩擦阻尼体包括摩擦调节外伸平板5，所述摩擦调节外伸平板5与各自对应的粘弹连接竖板11的外侧固定连接；所述粘弹阻尼体上设置至少一通透的导向限位弧形槽9，所述导向限位弧形槽9中穿设限位闭锁螺栓8，限位闭锁螺栓8可通过拧紧程度调节对所述粘弹阻尼体施加的预压力。

优选的，所述粘弹弧形内板10与相对一侧的粘弹连接竖板11之间保留空隙；同时，粘弹弧形外板6与相对一侧的粘弹连接竖板11之间也保留空隙。

优选的，导向限位弧形槽9的弧形圆心与粘弹阻尼体圆心重合。

优选的，扇形的粘弹弧形外板6、粘弹弧形内板10和粘弹材料12的圆心重合。

优选的，所述摩擦调节外伸平板5设置调节弧形槽，连接件1的连接板外伸平板14设置调节弧形槽2，摩擦调节外伸平板5与连接板外伸平板14通过调节弧形槽穿设调节固定螺栓3，通过调节固定螺栓3的拧紧程度调节施加的预压力。

进一步的，所述摩擦调节外伸平板5的外沿与连接件1的竖板之间留有空隙。

进一步的，所述调节弧形槽2的弧形圆心与粘弹阻尼体弧形圆心重合。

本实用新型的有益效果在于：

1)通过对角度可调扇形复合阻尼器中连接件与摩擦调节外伸平板之间的滑动调节，可以对复合阻尼器的初始角度进行连续调节，使其满足各种不同结构中梁柱节点区域中不同的构造形式。

2)扇形阻尼器在转动变形过程中，外部位移显著大于内部位移，粘弹型阻尼器的耗能能力和变形能力与粘弹材料的厚度相关，加大粘弹材料厚度可以提高阻尼器变形能力，但是会降低其耗能能力，常规粘弹阻尼器会存在内侧耗能能力不能充分发挥、外侧粘弹材料受拉破坏的风险。粘弹阻尼体部分的内部薄外部厚的构造特性，可以根据扇形阻尼器的转动变形特性，提高粘弹阻尼体内侧耗能能力和外侧变形能力，角度可调扇形复合阻尼器的耗能能力和安全性得到提高。

3)角度可调扇形复合阻尼器中粘弹阻尼体部分，设置有通过的导向限位弧形槽并穿设有限位闭锁螺栓，导向限位弧形槽和限位闭锁螺栓的数量可根据实际需求进行确定。通过导向限位弧形槽和限位闭锁螺栓，不但可以限制粘弹阻尼体的变形，使其只发生转动变形，而且通过对导向限位弧形槽的长度设计，使粘弹材料变形达到破坏极限状态以前对粘弹阻尼体的变形进行锁定限制，防止粘弹材料破坏和阻尼器失效。

4)角度可调扇形复合阻尼器连接板外伸平板和摩擦调节外伸平板均设置有通透的调节弧形槽并穿设有调节固定螺栓，调节弧形槽和调节固定螺栓的位置与数量根据实际需求进行确定。通过调节弧形槽和调节固定螺栓，不仅可以对复合阻尼器的初始角度进行连续调节，而且可以限制阻尼器整体变形，使其只产生转动变形。复合阻尼器初始角度调节完毕后将调节固定螺栓进行拧紧可施加预压力，通过所施加的预压力可确定连接板外伸平板和摩擦调节外伸平板之间发生滑动的临界状态。当粘弹阻尼体变形达到临界状态锁定以后，连接板外伸平板和摩擦调节外伸平板之间发生滑动，粘弹阻尼体两侧角度调节部分具有摩擦阻尼器的功能并进入工作状态，使复合阻尼器的粘弹阻尼体锁定以后整体阻尼器继续发挥耗能能力。

5)角度可调扇形复合阻尼器中连接件一、粘弹弧形外板、粘弹弧形内板和连接件二之间均穿设有高强螺栓，可保证复合阻尼器各部件的整体性。建筑结构在极端罕遇地震情况下，结构构件发生破坏等情况下为建筑结构增加额外一道防线，对防止建筑物的倒塌具有重要意义，进一步加强了结构的安全性。

6)角度可调扇形复合阻尼器中连接件与粘弹阻尼体之间通过高强螺栓进行固定连接，可以方便的进行拆卸，所有部件均可在工厂中进行规格化批量加工，并且震后对复合阻尼器的检修与更换十分方便。

7)本实用新型利用角度可调扇形复合阻尼器，使常规扇形阻尼器安装角度固定、转动变形与粘弹材料的耗能与破坏不协调的问题得以解决，角度可调扇形复合阻尼器可以满足建筑结构形式多样化发展趋势下对不同安装角度的扇形阻尼器的需求，而且提高了扇形复合阻尼器的耗能能力和在大变形情况下复合阻尼器的安全性，可以显著提高结构在地震作用下的安全性。

附图说明

图1是实施例1角度可调扇形复合阻尼器结构示意图；

图2是实施例1角度可调扇形复合阻尼器a-a示意图；

图3是实施例1角度可调扇形复合阻尼器b-b示意图；

图4是实施例1角度可调扇形复合阻尼器粘弹阻尼体构造示意图；

图5是实施例1角度可调扇形复合阻尼器连接件构造示意图；

图6是实施例1角度可调扇形复合阻尼器90°安装示意图；

图7是实施例1角度可调扇形复合阻尼器钝角安装示意图；

图8是实施例1角度可调扇形复合阻尼器锐角安装示意图；

图中数字所表示的相应部件名称：1、连接件；2、调节弧形槽；3、调节固定螺栓；5、摩擦调节外伸平板；6、粘弹弧形外板；7、粘弹阻尼体；8、限位闭锁螺栓；9、导向限位弧形槽；10、粘弹弧形内板；11、粘弹连接竖板；12、粘弹材料；13、连接孔；14、连接板外伸平板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：

如图1至图7所示，一种角度可调扇形复合阻尼器，包括复合阻尼体、一对连接件1两大部分；

参见图1，所述复合阻尼体包括平面视角下呈扇形的粘弹阻尼体7，所述粘弹阻尼体7两侧各固定设置一呈扇形的摩擦阻尼体；所述连接件1固定在所述摩擦阻尼体外侧，用于与转角墙体固定连接；

参见图2，所述粘弹阻尼体7在纵剖面方向上具有相间而置的粘弹弧形外板6、粘弹弧形内板10；相邻粘弹弧形外板6、粘弹弧形内板10之间通过粘弹材料12粘接；在所述粘弹弧形外板6、粘弹弧形内板10、粘弹材料12自弧心向外厚度逐渐增大；结合图1，所述粘弹阻尼体7两侧各设置一粘弹连接竖板11，其中一粘弹连接竖板11与粘弹弧形外板6固定连接，另一粘弹连接竖板11与粘弹弧形内板10固定连接；所述摩擦阻尼体包括摩擦调节外伸平板5，所述摩擦调节外伸平板5与各自对应的粘弹连接竖板11的外侧固定连接；所述粘弹阻尼体上设置至少一通透的导向限位弧形槽9，所述导向限位弧形槽9中穿设限位闭锁螺栓8，限位闭锁螺栓8可通过拧紧程度调节对所述粘弹阻尼体施加的预压力。

继续参见图1，粘弹弧形外板6、粘弹弧形内板10和粘弹材料12组成复合阻尼器的粘弹阻尼体，粘弹弧形内板10外边缘与粘弹弧形外板6所固定的粘弹连接竖板11之间预留空隙，预留空隙用以复合阻尼器转动变形过程中部件的变形协调。

参见图1，粘弹阻尼体设置通透的导向限位弧形槽9并穿设限位闭锁螺栓8，导向限位弧形槽9和限位闭锁螺栓8的数量与位置根据需要进行确定，本实施例中共设置2个导向限位弧形槽9和2个限位闭锁螺栓8，导向限位弧形槽9的弧形圆心与粘弹阻尼体圆心重合。

参见图1，摩擦调节外伸平板5设置调节弧形槽，连接件1的连接板外伸平板14设置调节弧形槽2，摩擦调节外伸平板5与连接板外伸平板14通过调节弧形槽穿设调节固定螺栓3，通过调节固定螺栓3施加预压力。调节弧形槽的弧形圆心与粘弹阻尼体弧形圆心重合，调节弧形槽的位置和数量根据实际需要进行确定，本实施例中粘弹阻尼体7两侧调节弧形槽和调节固定螺栓均分别设置2个。

继续参见图1，摩擦调节外伸平板5的外沿与连接件1的竖板之间预留空隙，通过预留空隙对复合阻尼器的初始角度进行调节和为后续摩擦耗能过程中提供运动空间。

粘弹弧形外板6、粘弹弧形内板10和粘弹材料12的具体层数根据实际需求确定，本实施例中粘弹弧形外板6设置为3层，粘弹弧形内板10设置为2层，粘弹材料12设置为4层。

连接板外伸平板和摩擦调节外伸平板的具体层数根据实际需求确定，本实施例中连接板外伸平板设置为2层，摩擦调节外伸平板设置为1层。

粘弹阻尼体为内部薄外部厚的特性，横截面为梯形，扇形粘弹弧形外板6、粘弹弧形内板10和粘弹材料12的圆心重合。

通过对角度可调扇形复合阻尼器中调节固定螺栓3进行放松，将复合阻尼器的初始角度调至实际所需的角度，然后将固定螺栓3进行拧紧并对连接板外伸平板和摩擦调节外伸平板施加预压力。

当复合阻尼器发生转动变形时，由于其变形特性，导致复合阻尼器的粘弹阻尼体部分内侧变形小、外侧边形大，本实用新型中粘弹阻尼体中粘弹材料内测薄外侧厚的构造特性，使粘弹阻尼体中内侧与外侧粘弹材料均可充分发挥耗能作用并有效防止外侧粘弹材料由于变形过大而受拉破坏。

角度可调扇形复合阻尼器中粘弹阻尼体部分，设置有通过的导向限位弧形槽并穿设有限位闭锁螺栓。当阻尼器变形较小时，以粘弹阻尼体的转动变形为主，粘弹弧形外板和粘弹弧形内板发生相对的转动错动，对粘弹材料产生剪切作用来耗能。粘弹阻尼体上设置的导向限位弧形槽和限位闭锁螺栓，不仅可以起到限制阻尼器变形的作用，使其只发生转动变形，而且通过对导向限位弧形槽的长度设计，当结构遭受较大地震作用时导致结构产生大变形时，可以在粘弹材料变形达到破坏极限状态以前对粘弹阻尼体的变形进行锁定限制，防止粘弹材料破坏造成阻尼器失效。

角度可调扇形复合阻尼器连接板外伸平板和摩擦调节外伸平板均设置有通透的调节弧形槽并穿设有调节固定螺栓，不仅可以限制阻尼器整体变形，使其只产生转动变形，而且通过对调节固定螺栓的拧动锁紧，可以施加预压力，通过所施加的预压力可确定连接板外伸平板和摩擦调节外伸平板之间发生滑动的临界状态。角度可调扇形复合阻尼器发生大变形粘弹阻尼体变形锁定，对阻尼器施加的外部作用继续增大时，粘弹阻尼体两侧连接板外伸平板和摩擦调节外伸平板之间发生滑动，此时角度调节部分构件转为摩擦阻尼器并进入工作状态，为复合阻尼器发生大变形时粘弹阻尼体锁定以后整体阻尼器提供耗能能力。

角度可调扇形复合阻尼器中连接件、粘弹弧形外板、粘弹弧形内板之间均穿设有高强螺栓，保证了复合阻尼器各部件的整体性。当建筑物在极端罕遇地震作用下，结构发生严重破坏，结构梁柱节点区损伤严重，复合阻尼器的整体性构造特性为结构增加了一道防线，对防止建筑物的倒塌具有重要意义，进一步加强了结构(尤其是装配式建筑结构)在地震作用下的安全性。

以上是本实用新型的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本实用新型总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本实用新型要求保护的范围之内。

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