[实用新型]一种基于组合弹簧的自复位粘滞阻尼器

说明书

本实用新型公开了一种基于组合弹簧的自复位粘滞阻尼器，包括弹簧复位装置、传力装置和粘滞阻尼液为硅油的粘滞阻尼耗能装置，粘滞阻尼耗能装置通过传力装置与弹簧复位装置联动，传力装置包括外传力构件和内传力构件；外传力构件为筒体，粘滞阻尼耗能装置、弹簧复位装置均安装在筒体内，内传力构件为导杆，导杆沿着筒体的轴向布置，粘滞阻尼耗能装置中的活塞固定连接于导杆上，弹簧复位装置包括复位弹簧件以及两块分设在复位弹簧件轴向两端的承压板，复位弹簧件与承压板均套接在导杆外围，且均可与导杆发生相对滑动。本实用新型的自复位能力优良且可控，高、低频激励下均可稳定耗能，具备过载保护特性，拉压性能对称，组装方便，且易于拆卸维修。

技术领域

本实用新型属于土木工程消能减震技术领域，涉及一种基于组合弹簧的自复位粘滞阻尼器。

背景技术

消能减震结构是指通过设置消能装置，在结构振动过程中，利用结构变形产生相对位移和相对速度，使消能装置消耗结构振动能量，从而降低结构地震反应，达到预期抗震设计要求的建筑结构。常见的消能装置可以分为位移型阻尼器（如摩擦阻尼器、金属屈服型阻尼器）和速度型阻尼器（如粘滞阻尼器、粘弹性阻尼器）。虽然按照我国抗震设计规范要求进行设计的消能减震结构，可以满足“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设防目标，但是，在强震作用下，由于材料进入塑性屈服耗能，结构震后仍会产生较大的残余变形。已有的一些研究表明，当结构残余位移角大于0.5%时，其震后维修成本将会大于重建成本，而大量建筑的推倒重建，会给社会带来难以估计的经济损失。在传统的消能装置中引入自复位装置，使消能装置兼具良好的耗能和自复位功能，不仅可以控制主体结构的震时响应，还可以有效地减小结构震后的残余变形，从而使得结构震后不需修复或稍加修复即可快速恢复其使用功能。

目前，现有的自复位摩擦阻尼器和自复位金属屈服型阻尼器在地震作用下虽然可以表现出典型的旗帜型滞回特征，使结构具有良好的自复位能力，但是在设计中需要至少满足自复位装置所提供的恢复力大于消能装置的复位阻力（如摩擦力、金属屈服后产生的阻碍力），这也限制了其在大震时的耗能能力。粘滞阻尼器产生的阻尼力与速度相关，在地震作用过程中可充分消耗地震能量，在震后结构缓慢复位过程中，粘滞阻尼器的复位阻力远小于位移型阻尼器。因此，为实现结构的自复位功能，相比于摩擦阻尼耗能和金属屈服型耗能，粘滞阻尼耗能是一种更理想的耗能方式。

现有的自复位粘滞阻尼器由平衡板两侧的复位弹簧提供复位合力，该复位合力始终与阻尼器的复位阻力相平衡。当平衡板处于初始平衡位置时，无论复位弹簧是否施加预应力，其复位合力均为零；当阻尼器存在不可忽略的初始内摩擦力或者当结构发生塑性变形时，由于复位阻力的存在，平衡板不能完全回到初始平衡位置，其一侧的复位弹簧将受压，另一侧的复位弹簧将受拉，共同提供一个复位合力与复位阻力相平衡，因此，该自复位阻尼器只能实现结构的部分自复位。同时，该自复位粘滞阻尼器在低频振动下的耗能能力有限。

实用新型内容

为了提高现有自复位粘滞阻尼器的自复位能力以及其在低频振动下的耗能能力，本实用新型提出一种基于组合弹簧的自复位粘滞阻尼器，该阻尼器在低频和高频动力激励下，均表现出优良的耗能能力及自复位性能，同时，其构造简单，易于装配，可以根据设计需要调节组合弹簧的预压力，将结构的残余变形控制在预期的设计范围之内，实现结构的低损伤，从而减少结构的地震损失。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于组合弹簧的自复位粘滞阻尼器，包括弹簧复位装置、传力装置和粘滞阻尼液为硅油的粘滞阻尼耗能装置，粘滞阻尼耗能装置通过传力装置与弹簧复位装置联动，传力装置包括外传力构件和内传力构件；外传力构件包括筒体，粘滞阻尼耗能装置、弹簧复位装置均安装在筒体内，内传力构件包括导杆，导杆沿着筒体的轴向布置，并与粘滞阻尼耗能装置连接固定，所述的弹簧复位装置包括复位弹簧件以及两块分设在复位弹簧件轴向两端的承压板，每一块承压板均套接在导杆的外围并能够沿着导杆可移动设置；

所述复位弹簧件套接在导杆外围，并可通过导杆实现内导向；