[实用新型]在管道系统的放置式旋转剪切板阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金属剪切屈服型阻尼器，特别是一种在管道系统的放置式旋转剪切板阻尼器，属于结构振动控制中的被动控制范畴，通过金属的滞回耗能，减小振动给建筑、桥梁、管道系统等带来的损伤。

背景技术

随着技术手段的日益成熟，消能减震技术在工程中得到了越来越多的应用。而作为生命线工程的组成部分，管道系统的重要性使得它的减振技术受到越来越多的重视。各类振动控制系统都有为管道特别提供的减振方案，而本实用新型设计了一种放置式旋转剪切板阻尼器，通过其构造措施及不同的安装方法，能够更加方便的为管道系统提供地震保护方案，也可以帮助各类工程的管道系统减少机械振动，提供完善的减振方案。剪切板阻尼器是金属阻尼器的一种，利用金属的剪切屈服耗散地震能量。但是传统剪切板阻尼器，由于应力分布不均匀，难以预测其破坏形态，并且应力集中等现象也制约了其良好延性性能的发挥。由于钢板屈曲使得滞回曲线产生捏缩现象，制约了阻尼器的耗能能力，也使得阻尼器的滞回模型更加复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服传统剪切板阻尼器应力场复杂，低屈服点钢材的延性性能不能得到充分利用这一缺点，并为了缓解捏缩现象，提供一种在管道系统的放置式旋转剪切板阻尼器，能够改进阻尼器的受力力场分布，从而使得阻尼器获得更好的延性性能，同时由于应力场相对简单，其力学行为也具有可预测性。并且其安装方式更为灵活，可以适应更多场合的方便安装。

为达到上述目的，本实用新型的构思是：设计一种新型阻尼器---放置式旋转剪切板阻尼器。如图1所示阻尼器主要由六部分构成：主旋转臂（1）,环形剪切板（2）,带栓孔的基座（3），销栓(4) ，带圆柱体的旋转臂(5)，管套(6)。其中环形剪切板（2）嵌在主旋转臂（1）上，其安装如图4所示。主旋转臂（1）与环形剪切板（2）的内环采用弧形焊接连接,再将带圆柱体的旋转臂(5)的圆柱内腔与环形剪切板（2）的外环焊接,组成带环形剪切板(2)的双肢旋转臂。将两个焊接有环形剪切板(2)的双肢旋转臂用销栓(4)连接，并将带栓孔的基座通过销栓(4)连接在其外侧，其安装如图3所示。旋转臂两臂发生旋转时，带动中间的环形剪切板（4）发生纯剪切变形。设计使得除环形剪切板(2)外其他部件能够保持弹性，而作为阻尼器工作段的剪切板在变形过程中产生塑性变形从而消耗地震能量。由于阻尼器的边界条件为完全对称，因此能够获得更为均匀的应力场分布，剪切板更为均匀的进入屈服，从而充分发挥低屈服的高延性优势，更好地发挥耗能的作用。此外，由于新阻尼器采用旋转的形式因此，可以设计出与以往阻尼器不一样的安装方式，安装灵活且美观。

    根据上述实用新型构思，本实用新型的技术方案如下：一种在管道系统的放置式旋转剪切板阻尼器，包括两个带圆筒旋转臂，2~10个环形剪切板，2个带栓孔的基座，2个销栓和2个带圆柱旋转臂。其特征在于：所述两个带圆筒旋转臂为尺寸相同的两个“U”形件，由两个主臂的一端通过一个圆筒固连构成，主臂的另一端有腰形穿孔；所述两个带圆柱旋转臂亦为尺寸相同的“U”形件，由两个辅臂的一端通过一个圆柱固连构成，辅臂的另一端有腰形穿孔；所述2个带栓孔基座均为一个底板上垂固连两个竖板，两个竖板上有一个贯穿的栓孔；所述两个带圆筒旋转臂的圆筒分别外套在两个带圆柱旋转臂的圆柱上，而圆筒内壁与圆柱外壁之间分别于1~5个环形剪切板的外圆边缘和内孔边缘焊接连接；所述两个带圆筒旋转臂的主臂与两个带圆柱旋转臂的辅臂的一端腰形穿孔通过两个销栓与两个带栓孔的基座铰接，构成四边形框架；所述两个带栓孔基座分别通过螺栓与基座和箍紧管道的管套固定连接。

本实用新型的与现有技术相比较，具有如下显而易见的实质性特点和技术进步：

1、为管道系统提供地震保护方案及减振方案，旋转剪切板阻尼器能够通过滞回耗能充分吸收振动能量；

2、通过旋转剪切的方式使得工作段的环形板受剪切作用，这种受力方式可以实现更灵活与方便的安装方式，缓减管道由于外部激励产生振动造成损害。

附图说明

图1是本实用新型的安装方式的示意图

图2是本实用新型的正面三维示意图

图3是本实用新型的侧面三维示意图

图4是本实用新型的环形剪切板安装示意图

图5是带圆柱旋转臂的结构示意图

图6是环形剪切板的结构示意图（其中图(a)为主视图，图(b)为左视图）

图7是带栓孔基座的的结构示意图（其中图(a)为主视图，图(b)为左视图）