[发明专利]一种具有抗弯能力的高性能阻尼器

说明书

技术领域

本发明属于振动控制技术领域，涉及阻尼器领域，具体涉及一种具有抗弯能力的高性能阻尼器，可应用于大跨空间结构多维减振控制。

背景技术

随着工业技术的发展与文化水平的提高，人们对建筑跨度提出了更高的要求，大跨度空间结构应运而生并得以迅速发展，成为结构工程领域的热点。大跨度空间结构在地震、强风等作用下的结构动力响应强烈。如何减小结构的动力响应，提高结构的抗震、抗风能力以及抗灾性能，从而使建筑兼具安全与美观成为了目前亟待解决的问题。传统抗震的方法是提高结构刚度，依靠结构自身的耗能能力来吸收风振、雨振、环境振动以及地震作用等所产生的能量，但这必然以结构部分构件的损伤或破坏为代价，这在一定程度上是不安全也是不合理的。因此，为克服传统抗震方法的缺陷，结构振动控制技术逐渐兴起，阻尼器在现代土木工程建筑的抗震减振中得到了广泛的应用。目前市面上的阻尼器减振装置仅能抵抗轴力方向的拉压作用，仅能用于结构中支撑构件的抗震减振，且主要应用于高层及超高层建筑；与高层、超高层建筑结构中的支撑构件不同，大跨度空间结构荷载作用方向的多维性以及结构内力的多维性，导致结构构件通常处于弯矩-轴力多维内力组合作用下，仅具有抵抗轴力能力的阻尼器将不能实现复杂受力状态构件的减振耗能，不适用于大跨空间结构。目前已有的阻尼器减振装置很难满足大跨度空间结构的振动控制要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术存在的缺陷，提供一种具有抗弯能力的高性能阻尼器，在提供高附加阻尼的前提下具有良好的抗弯能力和抗轴拉压能力，从而能够承受复杂荷载所产生的多维内力，达到对大跨度空间结构进行多维减振的效果。

本发明的技术方案:一种具有抗弯能力的高性能阻尼器，包括阻尼器，所述阻尼器两端铰接有法兰盘，以所述法兰盘圆心为中心点环形阵列若干所述阻尼器，两端的所述法兰盘中心轴上刚接一支承柱，所述阻尼器上套设有弹簧，所述弹簧的两头延伸到所述阻尼器连杆上。

所述支承柱由软钢、铅、橡胶或形状记忆合金材料中其中任一种制成。

所述支承柱的形状为圆柱、圆管、方柱或方管中任一种。

所述阻尼器个数n为n≥4的偶数。

所述弹簧为螺旋弹簧。

所述阻尼器为粘滞阻尼器。

所述粘滞阻尼器由粘弹性阻尼器替换。

所述粘滞阻尼器由以磁致伸缩材料或形状记忆合金材料为基础的阻尼器替换。

与现有技术相比，本发明具有的优点：本发明实现了在较小空间内设置多个环形阵列的阻尼器，较传统阻尼器提供了更高的附加阻尼；支承柱及弹簧提供附加刚度，使得阻尼器整体具有良好的抗弯能力，能够承受复杂荷载所产生的多维内力；结构简单、施工方便，适用于大跨度空间结构。

附图说明

图1是本发明的三维立体结构示意图；

图2是本发明的平面示意图(俯视图、仰视图与本图一致)；

附图标记:1、法兰盘；2、支承柱；3、弹簧；4、阻尼器；5、连杆。

具体实施方式

下面通过具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。本发明的实施例是为了更好地使本领域的技术人员更好地理解本发明，并不对本发明作任何的限制。

如图1和2所示，本发明一种具有抗弯能力的高性能阻尼器，包括阻尼器4，本实施例优选粘滞阻尼器，所述粘滞阻尼器可采用粘弹性阻尼器替换，也可采用以磁致伸缩材料或形状记忆合金材料为基础的阻尼器替换，所述阻尼器4不局限于以上几种，还可为其他类型的阻尼器；所述阻尼器4两端铰接有法兰盘1，以所述法兰盘1圆心为中心点环形阵列若干所述阻尼器4，为满足不同形式、不同规格的大跨度空间结构的减振需求，阻尼器4的个数n为n≥4的偶数，本实施例阻尼器4的个数n为4，两端的所述法兰盘1中心轴上刚接一支承柱2，所述支承柱2由软钢、铅、橡胶或形状记忆合金材料中其中任一种制成，所述支承柱2的形状为圆柱、圆管、方柱或方管中任一种，还可为其他对称性结构；在本发明中，支承柱2起增加结构刚度的作用，所述阻尼器4上套设有弹簧3，本实施例弹簧3优选螺旋弹簧，螺旋弹簧制造简单、应用广泛，应用于本装置时，在质量较轻的前提下能够提供较高的刚度，弹簧3也可为环形弹簧，还可为蝶形弹簧，所述弹簧3能够增加阻尼器的附加阻尼以及附加刚度，所述弹簧3的两头延伸到所述阻尼器4连杆5上。

应当理解的是，这里所讨论的实施方案及实例只是为了说明，对本领域技术人员来说，可以加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。