[实用新型]可自动归位颗粒阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型属于土木工程领域，具体为一种固定在多级摩擦摆支座上，通过颗粒碰撞提供阻尼的可自动归位颗粒阻尼器，可以应用于土木结构（包括高层建筑、高耸结构和桥梁结构等）振动控制领域。

背景技术

摩擦摆式支座具有构造简单、结构紧凑、转动灵活优点，广泛用于土木结构（包括高层建筑、高耸结构和桥梁结构等）的振动控制领域，例如安装于建筑物主体结构与基础的连接处、桥梁支座处。经过精心设计的弧形滑动面可以延长结构自振周期，起到减震作用；经过合理设计的滑动面摩擦系数又可以起到良好的耗能作用。但是，单独的摩擦摆式支座因为对于安装位置的要求决定着它不能应用于很多既有建筑的振动控制领域，同时由于单级摩擦摆滑动半径固定导致摩擦耗能能力有一定限制。

近来，颗粒阻尼由于概念简单、成本低廉，适用于高温、辐射、腐蚀等恶劣环境，还可以利用结构上现成的或附带的空腔， 其阻尼作用也不受方向限制。 这些优点为颗粒阻尼在工程实践中的广泛应用提供了可能。但颗粒阻尼器也有其自身不足的限制，比如颗粒与腔体的碰撞多为弹性碰撞，碰撞耗能能力有限；传统的颗粒阻尼器内颗粒堆叠在一起，这样极大地限制了颗粒的运动能力，减振效果不佳。

本实用新型可自动归位颗粒阻尼器将多级摩擦摆支座与颗粒阻尼器结合，可以将阻尼器放置于结构之上，可以有效利用空间，做到优势互补，并采用改进支座为多级摩擦摆支座，形成一种安装方便、价格低廉、耗能能力好、耐久性优良的新型阻尼器，具有重大的工程意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种可自动归位颗粒阻尼器，该装置结合多级摩擦摆支座和颗粒阻尼器的各自优点，并加以改进，即将阻尼器空腔分隔，每个腔体内只容纳一层颗粒群，保证最大限度地发挥颗粒群的运动能力，并在空腔内部粘贴缓冲材料，增强碰撞的耗能能力。本实用新型抛弃了普通的单级摩擦摆支座，改用多级摩擦摆支座，可以增大阻尼器的运动半径，增加摩擦耗能，通过将阻尼器空腔体固定在四个角部的多级摩擦摆支座上，腔体便可以随摩擦摆支座盖板在圆弧滑道上摆动。滑块与盖板的特殊关节的设计可以保证阻尼器腔体在运动过程中始终保持水平，并且该阻尼器的运动不受方向的约束，对任意方向的振动均有减振耗能作用。同时，不仅颗粒间、颗粒与阻尼器腔体间的碰撞、摩擦可以耗散能量，多级摩擦摆支座摆动过程中，滑块与滑道之间的摩擦也能耗散振动能量。限位装置的设置可以保证阻尼器在超强风或/和强地震作用下，不至于摆动幅度过大而撞击结构产生破坏。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案。

本实用新型提出的可自动归位颗粒阻尼器，包括阻尼器腔体1、颗粒群2、缓冲材料3和多级摩擦摆支座4，阻尼器腔体1为圆柱体或长方体空腔，阻尼器腔体1是一个或多个，多个阻尼器腔体1水平或竖直方向布置，每个阻尼器腔体1内部平铺一层颗粒群2，阻尼器腔体1内壁上粘贴有缓冲材料3；其中：阻尼器腔体1底部四周分别固接于四个多级摩擦摆支座4上，使阻尼器腔体1随滑块沿球面滑动时能保持水平；每个多级摩擦摆支座(4)由盖板5、底座7、第一滑块8、第一滑道9、限位装置10、第二滑块11和第二滑道12组成，盖板5和底座7相对布置，其两侧通过两个固定栓板6连接，盖板5底部下方及底座(7)顶部上方均开有第一凹球形，所述第一凹球形表面构成两个第一滑道9，所述第一滑块8位于第一滑道9上，两块相对的第一滑块8上均有开有第二凹球形，所述第二凹球形表面构成两个第二滑道12，两个第二滑道12上设有第二滑块11，所述第二滑块11的两端分别位于两个第二滑道12上；盖板5与底座7之间连接处设置有限位装置10。

本实用新型中，所述颗粒群2由若干球形颗粒组成，是钢球、混凝土球、玻璃球或陶瓷球中的一种或多种，颗粒群2在水平面投影面积为阻尼器腔体1水平面积的40%~80%，颗粒群2体积为阻尼器腔体1体积的5%~20%。

本实用新型中，所述缓冲材料3采用橡胶、泡沫塑料或珍珠棉中任一种或几种。以增加碰撞耗能能力。

本实用新型中，所述第一滑块8与第一滑道9接触处涂有复合磨擦材料，所述第一滑块8与第一滑道9的半径相同。

本实用新型中，所述第二滑块11与第二滑道12接触处涂有复合磨擦材料，所述第二滑块11与第二滑道12的半径相同。

本实用新型中，采用四个多级摩擦摆支座4，放置于阻尼器腔体1底部的四个角部。四个多级摩擦摆支座4型号完全相同，可以对水平任意方向的振动起到减振作用。