[发明专利]一种多阶段阻尼力黏滞阻尼器

说明书

本发明专利涉及阻尼器技术领域，一种多阶段阻尼力黏滞阻尼器包括置于缸筒两端使缸筒内部形成密闭腔室的第一衬套和第二衬套，同缸筒螺接并用于将第一衬套和第二衬套与缸筒固定的螺纹压管和耳板，穿过第一衬套和第二衬套中心内孔的活塞杆，设置于阻尼器缸筒外与活塞杆端部固定的销头，充满阻尼腔的黏滞流体阻尼材料，所述活塞杆置于缸筒内部的轴身上设置有与活塞杆保持固定的固定活塞和空套于活塞杆轴身上的滑动活塞，滑动活塞设置有一个或多个，相邻的滑动活塞之间以及最后一个滑动活塞与第二衬套之间设置有活塞定位环；通过固定活塞和多个滑动活塞分阶段工作的方式按位移大小分阶段施加不同阻尼力，实现阻尼力随位移的增大阶梯状逐级增大。

技术领域

本发明专利涉及阻尼器技术领域，具体涉及一种多阶段阻尼力黏滞阻尼器。

背景技术

黏滞阻尼器是重要的减震装置，其具有无附加刚度和可重复使用的特点， 因而被广泛使用。其具有极大的耗能能力，在强震中能率先进入耗能状态，消 耗地震能量及衰减结构的地震反应，保护主体结构和构件免遭损坏，从而确保 结构在强震中的安全性。采用黏滞阻尼器的耗能减震结构与传统抗震结构相比， 可减少地震反应40％～60％。

黏滞阻尼器由油缸、活塞、阻尼孔、黏滞流体阻尼材料和活塞杆等部分组 成，活塞在缸筒内作往复运动。活塞上有阻尼通道，缸筒内装满黏滞流体阻尼 材料。

其耗能原理表现为：当黏滞阻尼器工作时，随着活塞相对缸筒往复运动， 黏滞流体阻尼材料从高压腔体经过活塞上的阻尼通道流往低压腔体，在黏滞流 体阻尼材料往复流经阻尼通道的过程中，因克服摩擦和碰撞等因素而耗散能量。

现有技术的黏滞阻尼器理论阻尼力计算公式为：F＝C|υ|^αSign(υ)，其中C为 该阻尼器的阻尼系数，α为该阻尼器的阻尼指数，υ为该位移点的速度。

现有技术的黏滞阻尼器仅能在地震作用下为主体结构提供附加阻尼，仅能 起到为结构补强的作用，对结构的刚度无贡献。而对于地震作用下主体结构的 安全，既需要考虑结构的强度也需要控制结构的位移量，如结构位移过大超过 允许位移值后将导致主体结构剪切破坏。而附加刚度对于结构在地震作用下的 位移控制作用较为显著。

理想的减震阻尼器应采用这样的工作方式：在风振和小震下不提供附加刚 度使结构刚度较柔从而在降低地震反应力的同时利用附加阻尼对结构补强的原 理通过提高附加阻尼比实现在减少主体结构用钢量降低造价的同时获得更高的 性能目标；在中震、大震和罕遇地震下在提供附加阻尼的同时为主体结构额外 再提供一个附加刚度，控制主体结构在中震、大震和罕遇地震作用下的层间位 移角，保护主体结构免遭破坏。

由此可见有必要发明一种小震和风振下无附加刚度小阻尼力低耗能，中震 下小附加刚度中阻尼力中耗能，大震和罕遇地震下大附加刚度大阻尼力高耗能， 从强度和刚度改善两个方面保护主体结构免遭破坏的一种多阶段阻尼力黏滞阻 尼器。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种多阶段阻尼力黏滞阻尼器，通过固 定活塞和多个滑动活塞分阶段工作的方式按位移大小分阶段施加不同阻尼力， 实现阻尼力随位移的增大阶梯状逐级增大，为中震、大震和罕遇地震作用下的 滞回曲线等效出一个附加刚度，提高阻尼器对中震、大震和罕遇地震作用下的 位移控制能力，实现小震和风振下无附加刚度小阻尼力低耗能，中震下小附加 刚度中阻尼力中耗能，大震和罕遇地震下大附加刚度大阻尼力高耗能，从强度 和刚度改善两个方面保护主体结构免遭破坏。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：