[发明专利]基于磁流变弹性体的智能斜撑阻尼器

说明书

本发明公开了一种基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器，包括外套筒和内筒，外套筒的内侧固定有第一套筒和第二套筒；内筒包括导向杆以及位于导向杆外侧的第三套筒，第三套筒与导向杆之间设置有间隙，第三套筒一端插入第一套筒和第二套筒之间，第一套筒和第三套筒之间套有第一磁流变弹性体、第二磁流变弹性体和第三磁流变弹性体，第三套筒和第二套筒之间套有第四磁流变弹性体、第五磁流变弹性体和第六磁流变弹性体，第二套筒和导向杆之间安装有第七磁流变弹性体、第八磁流变弹性体和第九磁流变弹性体，导向杆上还套有第一线圈和第二线圈。本基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器，避免在地震发生时产生共振，有效地减小了结构的响应。

技术领域

本发明涉及抗风抗震技术领域，尤其涉及一种基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器。

背景技术

带支撑的框架体系能为结构提供较大的刚度,应用在这种支撑上的斜撑阻尼器是基于具有粘弹性橡胶材料的一种耗能装置,其能吸收消耗地震作用在建筑物的能量,从而减少地震对建筑物的损害,是一种高效的减震装置,具有实用性强,结构简单和经济效益高等特点。

粘弹性阻尼器最早是应用于航天航空工业中来控制由振动产生的疲劳破坏，近50年才应用于土木工程减振控制，世界上第一个应用粘弹性阻尼器来减小土木工程结构风致振动的是美国的世界贸易中心双塔楼高层建筑，每个塔楼大约安装了10000个阻尼器。粘弹性阻尼器用来减小结构地震反应的控制应用是在20世纪90年代。1976年建成的13层SantaClara County钢框架大楼中为了增加地震安全性，在建筑中各立面的每一层都安装了两个粘弹性阻尼器。典型的粘弹性阻尼器是由粘弹性材料和约束钢板构成，在反复力作用下，钢板产生相对位移，使得粘弹性材料产生往复的剪切变形，从而耗散能量。

目前应用在斜撑上的阻尼器多为粘弹性阻尼器，粘弹性阻尼器的耗能能力随激励频率的增大而增大，每种阻尼器有自己的激励频率使用范围，粘弹性阻尼器主要使用的是传统的橡胶材料，即使在结构上进行了多次的优化,其刚度固定这一缺点始终没有得到有效的解决，当地震频率与结构自振频率相近时容易发生共振，此时传统的斜撑阻尼器可能不仅难以起到减震效果，甚至会造成更严重的破坏。且传统的斜撑阻尼器只在沿阻尼器具有耗能效果，在垂直于阻尼器的平面内若发生扭转，阻尼器对其能量往往没有耗散效果，甚至是发生破坏。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器，旨在避免在地震发生时产生共振，有效减小结构的响应。

为实现上述目的，本发明提供一种基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器，包括外套筒以及位于外套筒内且相对于其可滑移和转动的内筒，其中，

所述外套筒的内侧固定有第一套筒和第二套筒，第一套筒位于第二套筒外侧且二者之间设置有间隙；

所述内筒包括导向杆以及位于导向杆外侧的第三套筒，第三套筒与导向杆之间设置有间隙，第三套筒一端插入第一套筒和第二套筒之间，导向杆一端插入第二套筒内侧，第一套筒和第三套筒之间间隙中横向上分别套有第一磁流变弹性体、第二磁流变弹性体和第三磁流变弹性体，第三套筒和第二套筒之间间隙中横向上分别套有第四磁流变弹性体、第五磁流变弹性体和第六磁流变弹性体，第二套筒和导向杆之间间隙中横向安装有第七磁流变弹性体、第八磁流变弹性体和第九磁流变弹性体，导向杆上还套有第一线圈和第二线圈，第一线圈位于第七磁流变弹性体和第八磁流变弹性体之间，第二线圈位于第八磁流变弹性体和第九磁流变弹性体之间。

优选地，所述第一磁流变弹性体、第二磁流变弹性体、第三磁流变弹性体、第四磁流变弹性体、第五磁流变弹性体、第六磁流变弹性体、第七磁流变弹性体、第八磁流变弹性体和第九磁流变弹性体均为圆筒状结构，第一磁流变弹性体、第二磁流变弹性体和第三磁流变弹性体的内外两侧分别与第三套筒和第一套筒粘接，第四磁流变弹性体、第五磁流变弹性体和第六磁流变弹性体的内外两侧分别与第二套筒和第一套筒粘接，第七磁流变弹性体、第八磁流变弹性体和第九磁流变弹性体的内外两侧分别与导向杆和第二套筒粘接。

优选地，所述外套筒和内筒之间安装有滑移导向机构。