[发明专利]用于自复位功能的限制位移的阻尼装置

说明书

本发明公开了一种用于自复位功能的限制位移的阻尼装置，包括支座连接、弹性恢复模块和粘滞消能模块，阻尼装置外壳和粘滞阻尼器的连接杆固定边界通过弹簧相连，阻尼装置外壳和粘滞阻尼器外壳分别在与移动连杆相交的地方开有小孔，粘滞阻尼器外壳在内侧中部设有凸起口，前后端部活塞组成的密闭空间中填充滞变耗能材料。本发明的优点是弹簧和粘滞阻尼器既有单独工作的位移范围，又有共同工作的位移范围；有利于隔震装置发挥作用，又能在隔震装置超过位移限制时，利用较大的弹性刚度使隔震装置复位。

技术领域

本发明涉及建筑、桥梁及大型特高压电气设备的减隔震技术领域，特别涉及一种用于自复位功能的限制位移的阻尼装置。

背景技术

我国是地震频发的国家，历年来的地震灾害给人民生命安全和房屋安全带来了严重的威胁，为了提高抗震区域内结构的安全性，一些隔震支座被用在结构基底以降低地震作用对上部结构的影响。普通的减隔震支座往往在减少平面内振动有很好的效果，这种支座包括橡胶隔震支座，滑动摩擦摆隔震支座及基于此改进的隔震支座。除了这些隔震支座外，一些耗能减振装置对于振动控制也有着很好的效果，如粘滞阻尼器，弹簧阻尼器，屈曲约束支撑，摩擦阻尼器，惯容阻尼器等，这些阻尼器在结构位移的方向上有很好的减振效果。在这些隔震支座中，应用最广泛的是橡胶隔震支座，其衍生出来的铅芯橡胶支座具有良好的滞回性能，能很好地消耗地震作用给建筑物附加的能量。然而，无论是橡胶隔震支座还是钢丝绳隔震支座，或者是金属耗能元件，其往往在地震作用下，难以复位，导致上部结构在地震作用下位移较大，且没得到良好地控制。

随着对隔震器研究的深入，摩擦摆隔震支座可以利用自身的回复力达到自复位的功能，然而摩擦摆隔震支座抗倾覆能力差，且存在自锁的现象，在峰值较低的荷载作用下，其内部滑块由于静摩擦力的作用，难以起滑，造成隔震器不工作的现象，大大降低了隔震的效果。现有的研究位移使隔震器在地震之后复位，往往使用推力、爆破等手段，其过程繁琐且结果往往难以控制。另有在橡胶隔震器的上下连接板之间是有具有耗能作用的金属耗能器连接，这种连接虽然在一定程度上限制隔震器的位移，但是由于其本身刚度会影响隔震器的隔震效率。

现有技术文献有自复位功能，其本质是将多种阻尼器的组合，利用弹簧和恢复能力和粘滞阻尼器的耗能能力以求达到理想的效果。一种底部可更换的枯滞耗能自复位剪力墙结构（CN104847033A），用于剪力墙结构，结构复杂，提供刚度大，不适用于低刚度结构下的减振要求。根据力学性能测试结果，在简谐荷载的作用下，典型的弹簧材料本构如图1a所示，其力-位移曲线的斜率为固定值。若将弹簧和粘滞阻尼器组合在一起，其典型的力-位移曲线如图1b所示，此时弹簧和粘滞阻尼器共同工作，在结构位移较小时提供较大的刚度。这是本申请需要着重改善的地方。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种用于自复位功能的限制位移的阻尼装置，在限制位移范围之内具有滞回耗能效果，超过限制位移之外，弹性恢复力将阻尼装置两点的位移返回至限制位移之内。

为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种用于自复位功能的限制位移的阻尼装置，包括：

弹性恢复模块：包括至少一个弹簧，弹簧的两端分别与阻尼装置外壳和粘滞消能模块的活塞连杆固定边界相连；

粘滞消能模块：位于阻尼装置外壳内，粘滞消能模块的外壳经一移动连杆与支座连接模块之一连接；

粘滞消能模块的外壳内部设有前端部活塞、后端部活塞和活塞连杆，活塞连杆经与固定边界连接，再与一固定连杆连接，固定连杆的另一端与支座连接模块之二连接；

所述粘滞消能模块的外壳内侧中部设有限制活塞位移的凸起口；凸起口的位置根据限制位移要求进行调节；

所述前端部活塞和后端部活塞形成密闭空间，密闭空间内填充滞变耗能材料；