[发明专利]一种用于框架结构的分离式磁流变耗能装置

说明书

本发明涉及一种用于框架结构的分离式磁流变耗能装置，包括底部框架梁、左侧框架柱、右侧框架柱和顶部框架梁；所述底部框架梁与左侧框架柱的节点处通过连接钢板固定设有左侧耐高压油缸，底部框架梁与右侧框架柱之间的节点处通过连接钢板固定设有右侧耐高压油缸，左侧耐高压油缸的上端的活塞杆通过钢绞线固定在右侧框架柱和顶部框架梁的节点处，右侧耐高压油缸的上端的活塞杆通过钢绞线固定在左侧框架柱和顶部框架梁的节点处；所述左侧耐高压油缸与右侧耐高压油缸之间设有电磁感应阻尼通道，电磁感应阻尼通道与耐高压油缸之间通过耐高压软管连通；该装置阻尼通道全长度有效，阻尼力大，且装置采用钢绞线与结构连接，节约材料和成本、自重小。

技术领域

本发明属于建筑结构阻尼减震技术领域，具体涉及一种用于框架结构的分离式磁流变耗能装置。

背景技术

磁流变阻尼器是利用磁流变液在磁场的作用下短时间(毫秒级)内实现液—固两相逆变特性而制造的一种半主动控制装置。他具有响应速度快、阻尼力大且连续可调等优点，已成为工程结构抗震和抗风、机车悬架系统减振等应用领域最具有应用前景的半主动控制装置。

根据磁流变流体的受力状态和流动特点，磁流变阻尼器可以分为阀式、剪切式、挤压流动式和剪切阀式，其中剪切阀式磁流变阻尼器因其结构形式简单、出力大而得到了较多的关注。为增加阻尼器阻尼通道的磁场强度，降低剩磁的影响，磁流变阻尼器的活塞通常采用电工纯铁制成，并在活塞上开设凹槽，凹槽内缠绕励磁线圈。然而，和活塞凹槽对应的阻尼通道因没有电磁感应线被视为无效长度，由于凹槽通常占活塞全长的一半左右，因此，磁流变阻尼器的最大阻尼力大大降低，阻尼器的阻尼通道受活塞杆影响较大，不能单独设计。此外，电工纯铁的机械性能因其纯度和晶粒不同而有很大差别，其屈服强度为0.298-166MPa，机械性能较差，这对于经常承受拉、压循环荷载的活塞非常不利。

此外，在建筑结构中，磁流变阻尼器的安装方式通常有K型支撑、门式支撑、人字形支撑等，这些支撑系统刚度很大，因此体积大、自重大，浪费严重，并在一定程度上增加了结构的动力响应。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种用于框架结构的分离式磁流变耗能装置，该装置的油缸和电磁感应阻尼通道相互分离，阻尼通道可单独设计，并且全长度有效，阻尼力大，活塞和缸筒都可以采用机械性能较好的钢材。同时，该装置采用钢绞线与结构连接，节约材料和成本、自重小。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种用于框架结构的分离式磁流变耗能装置，包括底部框架梁、左侧框架柱、右侧框架柱和顶部框架梁，左侧框架柱的上端与顶部框架梁的左端相固定，左侧框架柱的下端与底部框架梁的左端相固定，右侧框架柱的上端与顶部框架梁的右端相固定，右侧框架柱的下端与底部框架梁的右端相固定；所述底部框架梁与左侧框架柱的节点处通过连接钢板固定设有左侧耐高压油缸，底部框架梁与右侧框架柱之间的节点处通过连接钢板固定设有右侧耐高压油缸，左侧耐高压油缸的上端的活塞杆通过钢绞线固定在右侧框架柱和顶部框架梁的节点处，右侧耐高压油缸的上端的活塞杆通过钢绞线固定在左侧框架柱和顶部框架梁的节点处；所述左侧耐高压油缸的右侧的上部及右侧耐高压油缸的左侧的上部均设有上腔室出油口，左侧耐高压油缸的右侧的下部及右侧耐高压油缸的左侧的下部均设有下腔室出油口，左侧耐高压油缸与右侧耐高压油缸之间设有电磁感应阻尼通道，电磁感应阻尼通道设置有4个阻尼通道孔，分别为左侧上部阻尼通道孔、左侧下部阻尼通道孔、右侧上部阻尼通道孔和右侧下部阻尼通道孔，左侧上部阻尼通道与右侧耐高压油缸的上腔室出油口之间、左侧下部阻尼通道与左侧耐高压油缸的上腔室出油口之间、右侧上部阻尼通道与右侧耐高压油缸的下腔室出油口之间、右侧下部阻尼通道与左侧耐高压油缸的下腔室出油口之间均设有耐高压软管。