[发明专利]一种可使结构实现自定心的阻尼器

说明书

本发明公开了一种可使结构实现自定心的阻尼器，包括油缸、外筒、内油缸盖、活塞、活塞杆、硅油、外油缸盖、第一弹簧单元、第一限位板、第一限位销、活塞杆螺母、第二限位板、第二限位销、第二弹簧单元和外筒盖。本发明设置了限位板，两组弹簧单元是相互独立互不影响，可以对其分别施加预载。当阻尼器受拉时，其中一组弹簧进一步受压提供复位力。当阻尼器受拉时，另一组弹簧进一步受压提供复位力。在地震过程中，活塞在油缸内的反复运动会耗散地震能量。本发明装置可用于建筑和桥梁等结构的消能减震及震后自动复位。

技术领域

本发明属于建筑及桥梁结构保护技术领域，是一种可使结构实现自动复位的阻尼器。

背景技术

我国是一个地震频发的国家，地震给人民群众的生命财产安全造成极大的损失。特别是2008年汶川地震，造成损失更是惨重。因此，震后人们的抗震防灾意识极大地被增强，在修建房屋时，一些建筑增设了液体粘滞阻尼器来达到消能减震的目的。但现阶段，按照我国抗震规范要求进行结构设计时，结构应满足“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防目标，即允许结构在罕遇地震作用下出现较大的塑形变形来耗散能量。即使对结构增设了液体粘滞阻尼器，提高了其耗能能力，但结构在震后仍然存在残余变形。而这部分残余变形会严重影响结构的使用功能，如若修复其难度大费用高。因此，人们对结构如何能实现自动复位进行了研究。

现有液体粘弹性阻尼器是在液体粘滞阻尼器的基础上增设一对弹簧单元，使其具有一定的复位能力，但并不能实现完全复位。因为，当阻尼器在平衡位置时，不论弹簧是否施加预载，这对弹簧的力均是相互平衡的，合力为零。而阻尼器自身有摩擦力的存在，再加上结构复位所需的力，当阻尼器不在平衡位置时，其并不能完全回到初始平衡位置，即不能实现结构的完全复位。

发明内容

技术问题：本发明提出了一种会耗散地震能量，用于建筑和桥梁等结构消能减震的可使结构实现自定心的阻尼器。

技术方案：本发明的可使结构实现自定心的阻尼器，包括油缸、外筒、分别设置在所述油缸两端的内油缸盖和外油缸盖、贯穿油缸的活塞杆、位于油缸内设置在所述活塞杆上的活塞，油缸上设置内油缸盖的一端嵌入外筒一端，外筒的另一端设置有外筒盖，活塞杆一端设置有嵌入外筒的活塞杆螺母、分置于所述活塞杆螺母两侧的第一限位板和第二限位板、安装在所述第一限位板上的第一限位销、安装在所述第二限位板上的第二限位销，内油缸盖和第一限位板之间设置有第一弹簧单元，外筒盖和第二限位板之间设置有第二弹簧单元，外筒上设置有槽，所述第一限位销和第二限位销均嵌入槽并能在其中沿外筒轴向移动。

进一步的，本发明阻尼器中，所述油缸内灌注有硅油。

进一步的，本发明阻尼器中，所述第一弹簧单元和第二弹簧单元均施加有预压力。

进一步的，本发明阻尼器中，所述第一弹簧单元和第二弹簧单元上施加的预压力等于该阻尼器的摩擦力及需对外部结构施加的复位力的和。

进一步的，本发明阻尼器中，所述槽的长度等于阻尼器的行程和第一限位销厚度之和，宽度等于第一限位销宽度加上其能在槽中自由活动所需的间隙。

进一步的，本发明阻尼器中，所述槽的数量为四个，两两对应设置。

进一步的，本发明阻尼器中，所述第一限位板的内径为活塞杆直径加上活塞杆自由活动所需间隙，外径为外筒内径减去第一限位板自由活动所需间隙；所述第二限位板的外径为外筒内径减去第二限位板可自由活动所需间隙。

进一步的，本发明阻尼器中，所述活塞杆螺母外径应满足其能在外筒中自由活动。

进一步的，本发明阻尼器中，所述第一弹簧单元和第二弹簧单元为复合弹簧或碟簧。

本发明中，油缸、外筒和活塞杆的截面尺寸应满足在使用时不发生屈曲变形的要求。相邻两槽之间的筒壁长度至少满足对弹簧单元施加预压力而不发生屈曲变形的要求。