專利名稱：一種高阻尼橡膠粘彈性阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及土木工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種阻尼器。
背景技術(shù)：
阻尼器是以提供運(yùn)動(dòng)的阻力來(lái)耗減運(yùn)動(dòng)能量的裝置。利用阻尼器能很好的吸能減震，人們?cè)诮ㄖ蛄?、鐵路等結(jié)構(gòu)工程中，使用阻尼器?，F(xiàn)有的阻尼器中，位移相關(guān)系阻尼器，需要在較大震動(dòng)條件下才能耗能。而滯回耗能裝置，需要在很大的位移條件下才能發(fā)生屈服變形或克服摩擦力以發(fā)揮它們的耗能作用。粘彈性阻尼器造價(jià)低廉、耗能能力強(qiáng)，是工程應(yīng)用中最為廣泛的減震裝置之一，然而粘彈性材料的儲(chǔ)存彈性模量、損耗彈性模量及損耗因子等參數(shù)對(duì)粘彈性阻尼器的性能具有很大的影響，為此，應(yīng)進(jìn)行粘彈性材料的研究探索。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種高阻尼橡膠粘彈性阻尼器，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種高阻尼橡膠粘彈性阻尼器，包括鋼板層和粘彈性材料層，所述鋼板層包括一個(gè)中間鋼板和設(shè)置在中間鋼板兩側(cè)的兩個(gè)側(cè)邊鋼板，所述中間鋼板和側(cè)邊鋼板之間設(shè)有所述粘彈性材料層，所述粘彈性材料層為采用高阻尼橡膠粘彈性材料制成的高阻尼橡膠粘彈性材料層。本實(shí)用新型增設(shè)有高阻尼橡膠粘彈性材料制成高阻尼橡膠粘彈性材料層后，耗能能力強(qiáng)、能夠有效的減小建筑物的風(fēng)振及地震反應(yīng)，具有廣泛的工程適用性，與位移相關(guān)系阻尼器相比，它在所有振動(dòng)條件下都能進(jìn)行耗能，即使在較小的振動(dòng)條件下，也能夠進(jìn)行耗能。它不像滯回耗能裝置那樣需要很大的位移才能發(fā)生屈服變形或克服摩擦力以發(fā)揮它們的耗能作用。本實(shí)用新型作為有效的被動(dòng)控制裝置，可應(yīng)用于層數(shù)較多、高度較大、水平剛度較小、水平位移較明顯的多層、高層、較高層建筑和橋梁、管線、塔架、高聳結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)等。這種阻尼器的使用也為高強(qiáng)度輕質(zhì)材料的高柔結(jié)構(gòu)抗風(fēng)找到一條經(jīng)濟(jì)有效途徑。本實(shí)用新型既可用于結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)減振，又可用于結(jié)構(gòu)的抗震減震既可用于新建工程，又可用于震損結(jié)構(gòu)的加固及震后修復(fù)工程。所述高阻尼橡膠粘彈性材料層通過(guò)硫化設(shè)置在所述中間鋼板和側(cè)邊鋼板之間，所述高阻尼橡膠粘彈性材料層與所述鋼板層連接為一體。以便高阻尼橡膠粘彈性材料層更為牢固的設(shè)置在中間鋼板和側(cè)邊鋼板之間。為了滿足不同結(jié)構(gòu)的位移和阻尼力的需要，可以將高阻尼橡膠粘彈性材料層與鋼板層進(jìn)行疊加，組成多層結(jié)構(gòu)所述鋼板層包括至少兩個(gè)所述中間鋼板和至少三個(gè)所述側(cè)邊鋼板，至少兩個(gè)所述中間鋼板兩側(cè)均設(shè)有所述側(cè)邊鋼板，所述中間鋼板與所述側(cè)邊鋼板之間均設(shè)有一采用高阻尼橡膠粘彈性材料制成的高阻尼橡膠粘彈性材料層。本實(shí)用新型可根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)中間鋼板和側(cè)邊鋼板，以便于本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于多種工程項(xiàng)目中，增加本實(shí)用新型的使用范圍。為了滿足不同結(jié)構(gòu)的位移和阻尼力的需要，還可以采用如下設(shè)置的方式包括至少兩組所述鋼板層，至少兩組所述鋼板層中的所述側(cè)邊鋼板相互連接，至少兩組所述鋼板層中的中間鋼板相互隔開(kāi)，至少兩組鋼板層兩兩之間形成由所述側(cè)邊鋼板隔開(kāi)的至少兩個(gè)空腔。所述中間鋼板上遠(yuǎn)離與高阻尼橡膠粘彈性材料層連接處設(shè)有連接螺栓孔；所述側(cè)邊鋼板上遠(yuǎn)離與高阻尼橡膠粘彈性材料層連接處也設(shè)有連接螺栓孔。有益效果由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)通過(guò)設(shè)置在中間鋼板和側(cè)邊鋼板間的高阻尼橡膠粘彈性材料層的變形有效吸收振動(dòng)能量，滯回圈飽滿，耐疲勞性能好；與傳統(tǒng)的粘彈性阻尼器相比，其耗能特性具有較強(qiáng)的非線性性質(zhì)，在位移和速度很小情況下即具有很好的耗能性能；可用于建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)和大跨度結(jié)構(gòu)等等多種工程結(jié)構(gòu)的減(振)震；構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳力明確、機(jī)理清晰。

圖1為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。參照?qǐng)D1，一種高阻尼橡膠粘彈性阻尼器，包括鋼板層和粘彈性材料層，鋼板層包括一個(gè)中間鋼板1和設(shè)置在中間鋼板1兩側(cè)的兩個(gè)側(cè)邊鋼板2，中間鋼板1和側(cè)邊鋼板2之間設(shè)有粘彈性材料層，粘彈性材料層為采用高阻尼橡膠粘彈性材料制成的高阻尼橡膠粘彈性材料層3。高阻尼橡膠粘彈性材料層3通過(guò)采用硫化處理的方式，設(shè)置在中間鋼板1和側(cè)邊鋼板2之間，高阻尼橡膠粘彈性材料層3與鋼板層連接為一體。通過(guò)上述設(shè)計(jì)后，本實(shí)用新型經(jīng)歷多次試驗(yàn)得出關(guān)系式Fd = kx+cvY。其中，F(xiàn)d 粘彈性阻尼器的阻尼力；k 粘彈性阻尼器的存儲(chǔ)剛度；χ 粘彈性阻尼器的剪切位移；c 粘彈性阻尼器的阻尼常數(shù)；ν 粘彈性阻尼器的剪切變形速度；Y 粘彈性阻尼器的剪切變形速度指數(shù)。通過(guò)上述關(guān)系式得到力與位移滯回曲線近似于橢圓形，則單位體積阻尼力可達(dá)到 62. 5N/cm3。本實(shí)用新型增設(shè)有高阻尼橡膠粘彈性材料制成高阻尼橡膠粘彈性材料層3后， 耗能能力強(qiáng)、能夠有效的減小建筑物的風(fēng)振及地震反應(yīng)，具有廣泛的工程適用性，與位移相關(guān)系阻尼器相比，它在所有振動(dòng)條件下都能進(jìn)行耗能，即使在較小的振動(dòng)條件下，也能夠進(jìn)行耗能。它不像滯回耗能裝置那樣需要很大的位移才能發(fā)生屈服變形或克服摩擦力以發(fā)揮它們的耗能作用。本實(shí)用新型作為有效的被動(dòng)控制裝置，可應(yīng)用于層數(shù)較多、高度較大、水平剛度較小、水平位移較明顯的多層、高層、較高層建筑和橋梁、管線、塔架、高聳結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)等。這種阻尼器的使用也為高強(qiáng)度輕質(zhì)材料的高柔結(jié)構(gòu)抗風(fēng)找到一條經(jīng)濟(jì)有效途徑。本實(shí)用新型既可用于結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)減振，又可用于結(jié)構(gòu)的抗震減震既可用于新建工程，又可用于震損結(jié)構(gòu)的加固及震后修復(fù)工程。為了滿足不同結(jié)構(gòu)的位移和阻尼力的需要，可將高阻尼橡膠粘彈性材料層3與鋼板層進(jìn)行疊加，組成多層結(jié)構(gòu)鋼板層包括至少兩個(gè)中間鋼板1和至少三個(gè)側(cè)邊鋼板2，至少兩個(gè)中間鋼板1兩側(cè)均設(shè)有側(cè)邊鋼板2，中間鋼板1與側(cè)邊鋼板2之間均設(shè)有一采用高阻尼橡膠粘彈性材料制成的高阻尼橡膠粘彈性材料層3。本實(shí)用新型可根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)中間鋼板1和側(cè)邊鋼板2，以便于本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于多種工程項(xiàng)目中，增加本實(shí)用新型的使用范圍。疊加設(shè)置本實(shí)用新型時(shí)，通常側(cè)邊鋼板2比中間鋼板1多一個(gè)，以便本實(shí)用新型以位于中部的中間鋼板1或側(cè)邊鋼板2為中心對(duì)稱。中間鋼板1上遠(yuǎn)離與高阻尼橡膠粘彈性材料層3連接處設(shè)有連接螺栓孔4 ；側(cè)邊鋼板2上遠(yuǎn)離與高阻尼橡膠粘彈性材料層3 連接處也設(shè)有連接螺栓孔5。參照?qǐng)D2，為了滿足不同結(jié)構(gòu)的位移和阻尼力的需要，還可以采用如下設(shè)置的方式包括至少兩組鋼板層，至少兩組鋼板層中的側(cè)邊鋼板2相互連接，至少兩組鋼板層中的中間鋼板1相互隔開(kāi)，至少兩組鋼板層兩兩之間形成由側(cè)邊鋼板2隔開(kāi)的至少兩個(gè)空腔。本實(shí)用新型的制作方法，可以采用如下步驟1)制作中間鋼板1和側(cè)邊鋼板2。制作中間鋼板1時(shí)，在中間鋼板1的一側(cè)設(shè)置連接螺栓孔4 ；制作側(cè)邊鋼板2時(shí)，在側(cè)邊鋼板2的一側(cè)設(shè)置連接螺栓孔5。2)制作高阻尼橡膠粘彈性材料層3，高阻尼橡膠粘彈性材料層3采用高阻尼橡膠粘彈性材料制成。3)將高阻尼橡膠粘彈性材料層3設(shè)置在中間鋼板1和側(cè)邊鋼板2之間。高阻尼橡膠粘彈性材料層首先粘結(jié)在中間鋼板和側(cè)邊鋼板之間，然后采用硫化處理的方式，使高阻尼橡膠粘彈性材料層和中間鋼板、側(cè)邊鋼板連接為一體。以便高阻尼橡膠粘彈性材料層和中間鋼板、側(cè)邊鋼板的連接更為牢固。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求1.一種高阻尼橡膠粘彈性阻尼器，包括鋼板層和粘彈性材料層，所述鋼板層包括一個(gè)中間鋼板和設(shè)置在中間鋼板兩側(cè)的兩個(gè)側(cè)邊鋼板，所述中間鋼板和側(cè)邊鋼板之間設(shè)有所述粘彈性材料層，其特征在于，所述粘彈性材料層為采用高阻尼橡膠粘彈性材料制成的高阻尼橡膠粘彈性材料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高阻尼橡膠粘彈性阻尼器，其特征在于所述高阻尼橡膠粘彈性材料層通過(guò)硫化設(shè)置在所述中間鋼板和側(cè)邊鋼板之間，所述高阻尼橡膠粘彈性材料層與所述鋼板層連接為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高阻尼橡膠粘彈性阻尼器，其特征在于包括至少兩個(gè)所述中間鋼板和至少三個(gè)所述側(cè)邊鋼板，至少兩個(gè)所述中間鋼板兩側(cè)均設(shè)有所述側(cè)邊鋼板，所述中間鋼板與所述側(cè)邊鋼板之間均設(shè)有一采用高阻尼橡膠粘彈性材料制成的高阻尼橡膠粘彈性材料層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高阻尼橡膠粘彈性阻尼器，其特征在于包括至少兩組所述鋼板層，至少兩組所述鋼板層中的所述側(cè)邊鋼板相互連接，至少兩組所述鋼板層中的中間鋼板相互隔開(kāi)，至少兩組鋼板層兩兩之間形成由所述側(cè)邊鋼板隔開(kāi)的至少兩個(gè)空腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高阻尼橡膠粘彈性阻尼器，其特征在于所述中間鋼板上遠(yuǎn)離與高阻尼橡膠粘彈性材料層連接處設(shè)有連接螺栓孔；所述側(cè)邊鋼板上遠(yuǎn)離與高阻尼橡膠粘彈性材料層連接處也設(shè)有連接螺栓孔。
專利摘要本實(shí)用新型涉及土木工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種阻尼器。一種高阻尼橡膠粘彈性阻尼器，包括鋼板層和粘彈性材料層，鋼板層包括一個(gè)中間鋼板和設(shè)置在中間鋼板兩側(cè)的兩個(gè)側(cè)邊鋼板，中間鋼板和側(cè)邊鋼板之間設(shè)有粘彈性材料層，粘彈性材料層為采用高阻尼橡膠粘彈性材料制成的高阻尼橡膠粘彈性材料層。由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)高阻尼橡膠粘彈性材料層的變形有效吸收振動(dòng)能量，滯回圈飽滿，耐疲勞性能好；與傳統(tǒng)的粘彈性阻尼器相比，其耗能特性具有較強(qiáng)的非線性性質(zhì)，在位移和速度很小情況下即具有很好的耗能性能。
文檔編號(hào)E04B1/98GK202007466SQ20112006981
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者徐望, 羅政云, 翁大根, 韓凱翔 申請(qǐng)人:上海英谷橋梁科技有限公司