阅读说明：本技术 一种自消除温度效应的自恢复阻尼器 (Self-recovery damper capable of self-eliminating temperature effect ) 是由 唐清华 于 2020-01-16 设计创作，主要内容包括：本发明公布了一种自消除温度效应的自恢复阻尼器,它包括阻尼器(5)和位于阻尼器(5)内部设置的钢丝绳(5.10)；所述的阻尼器(5)两端均设置有球型铰座(5.1),位于左端所述的球型铰座(5.1)一端通过末端马蹄铁(5.8)与活塞杆(5.2)浇筑连为一体,位于右端所述的球型铰座(5.1)另一端通过末端马蹄铁(5.8)与前端设置的头部和封口(5.3)浇筑连为一体；它克服了现有技术中梁体发生位移后,不能自动复位问题的缺陷；具有钢丝绳位于阻尼器内部,阻尼器为钢丝绳的天然保护套,无需另外设置任何防护措施的优点。(The invention discloses a self-recovery damper capable of eliminating temperature effect by self, which comprises a damper (5) and a steel wire rope (5.10) arranged in the damper (5); the two ends of the damper (5) are respectively provided with a spherical hinged support (5.1), one end of the spherical hinged support (5.1) positioned at the left end is cast and connected with the piston rod (5.2) into a whole through a tail end horseshoe (5.8), and the other end of the spherical hinged support (5.1) positioned at the right end is cast and connected with the head and the seal (5.3) arranged at the front end into a whole through the tail end horseshoe (5.8); the device overcomes the defect that the beam body cannot be automatically reset after displacement in the prior art; the damper has the advantages that the steel wire rope is positioned in the damper, the damper is a natural protective sleeve of the steel wire rope, and any protective measure is not required to be additionally arranged.)

一种自消除温度效应的自恢复阻尼器

技术领域

本发明涉及到建筑结构中钢构件使用的阻尼器技术领域，更加具体地是一种自消除温度效应的自恢复阻尼器。

背景技术

传统粘滞阻尼器活塞可以在缸体内做直线往复运动，活塞上开有阻尼小孔。当活塞杆在结构变形作用下推动活塞与缸体之间发生相对运动，活塞的往复运动带动内部介质的流动，分子之间产生内摩擦力，进而转换成热能；另外内部流体与固态缸体表面的摩擦力转换成热能，这样将地震能转化为分子热能，进而产生阻尼效果，达到耗能的目的。

传统粘滞阻尼器的阻尼力F＝CV_α，F-阻尼器产生的阻尼力，V-结构相对速度，C-阻尼系数，α-速度指数。在结构发生相对运动时，粘滞阻尼器会产生相对应的阻尼力，阻尼力会使得结构的速度逐渐减小，直到速度为零，从而有效减少结构的总位移量。但随着结构速度逐渐减小，阻尼器的阻尼力也逐渐减小，结构速度为零时，阻尼器的阻尼力也相应减小为零，而此时往往连接阻尼器的两个结构构件之间已经发生了一定的相对变形，而这一变形为不可恢复的变形。

在建筑结构中这一不可恢复的变形，往往会造成结构不再对称，造成结构长时间偏离中心位置，由此产生附加内力，甚至长时间的变形还会影响到一些构件的耐久性。

现有专利：一种旧桥抗震改造用自恢复阻尼器申请号： 201420603754.1；目前有些结构使用的自恢复阻尼器皆为在阻尼器内设置弹簧，利用弹簧的弹性使得阻尼器产生自恢复力，但内置弹簧阻尼器在反复变化的温度荷载下，会产生反复变化的内力，从而使得内置弹簧阻尼器的耐久性大打折扣。

因此，急需一种结构来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术的不足之处，而提出一种自消除温度效应的自恢复阻尼器。

本发明的目的是通过如下技术方案来实施的：一种自消除温度效应的自恢复阻尼器，它包括阻尼器和位于阻尼器内部设置的钢丝绳；所述的阻尼器两端均设置有球型铰座，位于左端所述的球型铰座一端通过末端马蹄铁与活塞杆浇筑连为一体，位于右端所述的球型铰座另一端通过末端马蹄铁与前端设置的头部和封口浇筑连为一体；

上下外壁的左端设置有头部和封口，上下所述的外壁之间设置有油腔，所述的油腔内设置有两个可做左右冲程的活塞，每个所述的活塞内设置有呈圆形的油孔；

所述的活塞杆一端穿过经由左端设置的头部和封口伸入并依次贯穿活塞且伸入至右端设置的头部和封口中；

位于左端设置的球型铰座上套设有钢丝绳，所述的末端马蹄铁、活塞杆和位于右端设置的头部和封口上均预留了钢丝绳预留孔，

所述的钢丝绳依次贯穿左端设置的末端马蹄铁、左端设置的头部和封口、活塞杆、右端设置的头部和封口以及右端设置的末端马蹄铁直至套设在右端设置的所述的钢丝绳的另一端套设在位于右端设置的球型铰座上。在上述技术方案中：在钢梁和梁跨对称中心处桥墩之间设置有左右对称两个阻尼器，两个所述的阻尼器位于所述的梁跨对称中心处桥墩的左右两端，每个所述的阻尼器的上端通过主梁上阻尼器连接锚固块与钢梁固定，下端通过桥墩上阻尼器连接锚固块与梁跨对称中心处桥墩固定。

在上述技术方案中：所述的末端马蹄铁、头部和封口和活塞杆均采用钢构件制作而成，所述的钢丝绳可采用平行钢丝束制作而成。

本发明具有如下优点：1、本发明在阻尼器上加设钢丝绳使得连接阻尼器的构件由于地震、风、车辆行驶等荷载产生相对位移时，立即产生弹性回复力KX，弹性回复力使得构件能够快速复原的最初的理想位置，避免了因为结构位移导致的不对称、偏心、长时间变形等不利问题的发生，改善了结构的受力状态，并提高了结构的耐久性。

2、本发明中由于阻尼器放置在全桥结构纵向对称中心位置处的桥墩位置处，连接构件为钢构件，钢构件和钢丝绳均为钢质材料，热膨胀系数相等，在温度作用下，钢构件和钢丝绳在升温时的伸长量或着在降温时缩短量大小相同，因此，在温度作用下阻尼器不产生任何附加作用力，这样主体结构就不会因为外界环境反复升降温产生反复变化的内力而增加结构负担，同样阻尼器也不会因为外界环境反复升降温产生反复变化的内力，从而增加了阻尼器的耐久性。

3、本发明中的钢丝绳位于阻尼器内部，阻尼器为钢丝绳的天然保护套，将钢丝绳与外界污染物隔离，无需另外专门设置任何钢丝绳防护措施，避免了钢丝绳的定期防护工作，并有效的保护了钢丝绳。

附图说明

图1为本发明中桥梁结构中阻尼器安装位置示意图。

图2为阻尼器构造示意图。

图中：钢梁1、梁跨对称中心处桥墩2、主梁上阻尼器连接锚固块3、桥墩上阻尼器连接锚固块4、阻尼器5、球型铰座5.1、活塞杆5.2、头部和封口5.3、活塞5.4、油孔5.5、油腔5.6、外壁5.7、末端马蹄铁5.8、钢丝绳预留孔5.9、钢丝绳5.10。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-2所示：一种自消除温度效应的自恢复阻尼器，它包括阻尼器5和位于阻尼器5内部设置的钢丝绳5.10；所述的阻尼器5两端均设置有球型铰座5.1，位于左端所述的球型铰座5.1 一端通过末端马蹄铁5.8与活塞杆5.2浇筑连为一体，位于右端所述的球型铰座5.1另一端通过末端马蹄铁5.8与前端设置的头部和封口5.3浇筑连为一体；

上下外壁5.7的左端设置有头部和封口5.3，上下所述的外壁5.7之间设置有油腔5.6，所述的油腔5.6内设置有两个可做左右冲程的活塞5.4，每个所述的活塞5.4内设置有呈圆形的油孔5；

所述的活塞杆5.2一端穿过经由左端设置的头部和封口5.3伸入并依次贯穿活塞5.4且伸入至右端设置的头部和封口5.3中；

位于左端设置的球型铰座5.1上套设有钢丝绳5.10，所述的末端马蹄铁 5.8、活塞杆5.2和位于右端设置的头部和封口5.3上均预留了钢丝绳预留孔 5.9，

所述的钢丝绳5.10依次贯穿左端设置的末端马蹄铁5.8、左端设置的头部和封口5.3、活塞杆5.2、右端设置的头部和封口5.3以及右端设置的末端马蹄铁5.8直至套设在右端设置的所述的钢丝绳5.10的另一端套设在位于右端设置的球型铰座5.1上。

在钢梁1和梁跨对称中心处桥墩2之间设置有左右对称两个阻尼器5，两个所述的阻尼器5位于所述的梁跨对称中心处桥墩2的左右两端，每个所述的阻尼器5的上端通过主梁上阻尼器连接锚固块3与钢梁1固定，下端通过桥墩上阻尼器连接锚固块4与梁跨对称中心处桥墩2固定。

由于桥墩2位置为主梁的对称中心，那么在外界环境升降温时，钢梁1 便以此位置为中心点向两边伸缩，钢丝绳5.10也随着外界温度变化以此桥墩2位置为中心向两边伸缩，由于钢梁1和钢丝绳5.10在升降温相同时伸缩量完全相同，所以两者可以自由伸缩，两者互不约束，在温度荷载下，阻尼器不会对结构造成附加内力，结构也不会对阻尼器产生内力，即温度变化不会对结构和阻尼器造成负担。

所述的末端马蹄铁5.8、头部和封口5.3和活塞杆5.2均采用钢构件制作而成，所述的钢丝绳5.10可采用钢丝绳，也可以采用平行钢丝束制作而成，两者均可，并无明显差别。

本发明的工作原理:传统粘滞阻尼器的阻尼力F＝CV_α，F-阻尼器产生的阻尼力，V-结构相对速度，C-阻尼系数，α-速度指数。在结构发生相对运动时，粘滞阻尼器会产生相对应的阻尼力，阻尼力会使得结构的速度逐渐减小，直到速度为零，从而有效减少结构的总位移量。但随着结构速度逐渐减小，阻尼器的阻尼力也逐渐减小，结构速度为零时，阻尼器的阻尼力也相应减小为零，而此时往往连接阻尼器的两个结构构件之间已经发生了一定的相对变形，而这一变形为不可恢复的变形。

而本阻尼器以内增设了钢丝绳5.10，阻尼器产生的力变成了F＝CV_α+KX， X为发生位移的钢梁1相对固定的桥墩2发生的位移，这样当钢梁1和桥墩2 之间有位移时，阻尼器便产生弹性恢复力F＝KX，弹性恢复力拽动钢梁1恢复到原位，直到钢梁1和桥墩2之间的相对位移X变为0，也就是钢梁1恢复到最初位置，阻尼器的弹性恢复力也变为0，主梁即停止在原位。

参照图1所示：本发明的具体工作过程：当钢梁1相对桥墩2向左发生位移时，图1中的左端单个阻尼器5内的左右两端设置的末端马蹄铁5.8 之间相互移动并逐渐拉开距离，位于左端单个阻尼器 5内的钢丝绳5.10伸长，产生恢复力，而此时右端单个阻尼器5内的左右两端设置的末端马蹄铁5.8之间相互移动并相互靠近，位于右端单个阻尼器5 内的钢丝绳5.10松弛，退出工作。

反之，当钢梁1相对桥墩2向右发生位移时，图1中的右端单个阻尼器5 内的左右两端设置的末端马蹄铁5.8之间相互移动并逐渐拉开距离，位于右端单个阻尼器5内的钢丝绳5.10伸长，产生恢复力，而此时左端单个阻尼器 5内的左右两端设置的末端马蹄铁5.8之间相互移动并相互靠近，位于左端单个阻尼器5内的的钢丝绳5.10松弛，退出工作。

上述未详细说明的部分均为现有技术。