阅读说明：本技术 一种自复位阻尼器及安装方法 (Self-resetting damper and installation method ) 是由 陈云 禹文华 于 2019-11-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种自复位阻尼器,包括：上箱式钢板构件、中间箱式钢板构件、下箱式钢板构件、碟形弹簧弹性复位组件、拉杆、U型钢耗能组件；中间箱式钢板构件的内壁上设有多个隔板,隔板的中部开设贯穿隔板的凹槽；U型钢耗能组件包括：上端板、下端板以及U型钢板；拉杆的一端穿过上箱式钢板构件与上箱式钢板构件连接,另一端贯穿凹槽置于中间箱式钢板构件的内部,且与上端板连接；碟形弹簧弹性复位组件包括：碟形弹簧、刚性垫板以及螺母；碟形弹簧两端的刚性垫板抵接在相邻两个隔板之间。本发明中阻尼器既能在地震发生时可以耗能减震,又同时能在震后实现结构自复位功能。(The invention discloses a self-resetting damper, which comprises: the device comprises an upper box type steel plate component, a middle box type steel plate component, a lower box type steel plate component, a disc spring elastic reset assembly, a pull rod and a U-shaped steel energy consumption assembly; the inner wall of the middle box type steel plate component is provided with a plurality of clapboards, and the middle parts of the clapboards are provided with grooves which penetrate through the clapboards; u shaped steel power consumption subassembly includes: the upper end plate, the lower end plate and the U-shaped steel plate; one end of the pull rod penetrates through the upper box type steel plate component to be connected with the upper box type steel plate component, and the other end of the pull rod penetrates through the groove to be arranged inside the middle box type steel plate component and is connected with the upper end plate; the belleville spring elastic reset assembly includes: the disc spring, the rigid base plate and the nut; rigid backing plates at two ends of the disk spring are abutted between two adjacent partition plates. The damper can not only dissipate energy and reduce shock when an earthquake occurs, but also realize the self-resetting function of the structure after the earthquake occurs.)

一种自复位阻尼器及安装方法

技术领域

本发明涉及效能减震技术领域，更具体的说是涉及一种自复位阻尼器及安装方法。

背景技术

金属阻尼器从受力形式上可分为轴向屈服型、剪切屈服型、弯曲屈服型和扭转屈服型阻尼器，相比于其黏弹型、摩擦型、黏滞液体型等其他类型阻尼器，金属阻尼器易加工、滞回性能稳定、易于更换、造价及维护费用低廉，被广泛用于工程结构的抗震加固和修复领域。但是，由于各种技术原因目前用于建筑结构的阻尼器大多是单向耗能，大大限制了其实际耗能减震的效果，或只起到耗能减震作用，对于震后结构发生的残余位移无法消除。

因此，研究出一种既能在地震发生时可以耗能减震，又同时能在震后实现结构自复位功能的阻尼器是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种既能在地震发生时可以耗能减震，又同时能在震后实现结构自复位功能的自复位阻尼器及安装方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自复位阻尼器，包括：上箱式钢板构件、中间箱式钢板构件、下箱式钢板构件、碟形弹簧弹性复位组件、拉杆、U型钢耗能组件；

所述中间箱式钢板构件顶部呈开口状，且设于所述下箱式钢板构件的顶部；所述中间箱式钢板构件的内壁上设有多个隔板，所述隔板的中部开设贯穿所述隔板的凹槽；

所述上箱式钢板构件置于所述中间箱式钢板构件的上方，且与所述中间箱式钢板构件间留有间隙；

所述U型钢耗能组件包括：上端板、下端板以及U型钢板；所述U型钢板置于所述所述上端板和所述下端板之间，所述下端板置于所述下箱式钢板构件的顶部，且与所述下箱式钢板构件连接；

所述拉杆的一端穿过上箱式钢板构件与所述上箱式钢板构件连接，另一端贯穿所述凹槽置于所述中间箱式钢板构件的内部，且与所述上端板连接；

所述碟形弹簧弹性复位组件包括：碟形弹簧、刚性垫板以及螺母；所述碟形弹簧、刚性垫板以及螺母均套设于所述拉杆上，刚性垫板置于所述碟形弹簧的两端，所述刚性垫板的外侧通过所述螺母紧固；所述碟形弹簧两端的刚性垫板抵接在相邻两个所述隔板之间。

采用上述技术方案的有益效果是，本发明中当阻尼器整体受到地震作用时，上箱式钢板构件和拉杆同方向运动，所述螺母在隔板的凹槽内同方向移动，碟形弹簧被压缩，同时U形钢耗能装置被挤压，U形钢板弯曲屈服耗能，震后阻尼器在碟形弹簧的作用下恢复原位，阻尼器起到自复位和耗能作用，并且本发明的阻尼器的结构简单，稳定性强。

优选的，所述上箱式钢板构件包括：两块相平行的第一翼缘板和置于两块所述第一翼缘板之间的第一加劲肋，所述第一加劲肋设有多个。第一加劲肋的设置可以增强上箱式钢板构件的稳定性。

优选的，所述下箱式钢板构件包括：两块相平行的第二翼缘板和第二加劲肋，所述第二加劲肋设有多个，置于两个所述第二翼缘板之间。第二加劲肋的设置可以增强下箱式钢板构件的稳定性。

优选的，所述中间箱式钢板构件由两块竖直平行的钢板组成，所述隔板置于两块所述钢板之间，所述钢板的底部与所述下箱式钢板构件相连接。

优选的，所述钢板与所述下箱式钢板构件顶部的所述第二翼缘板之间通过所述第一三角板进行支撑固定，使下箱式钢板构件和中间箱式钢板构件连接处更加的稳定，进而增强阻尼器的结构稳定性。

优选的，所述拉杆的顶部贯穿且置于所述上箱式钢板构件的顶部，所述拉杆的外表面与所述上箱式钢板构件顶部的所述第一翼缘板之间通过第二三角板进行支撑固定，使拉杆与上箱式钢板构件之间固定的更加稳固，保证地震时上箱式钢板构件和拉杆沿同方向运动，进而实现耗散地震能量及自复位的功能。

优选的，所述U型钢板设有四个，分别位于下端板的四边处，所述U型钢板通过高强螺栓与上端板、下端板相连接。U型钢板的位置设置使得U型钢消能组件的结构更加稳定，拉杆施加的力可以均匀的分布在四个U型钢板上对消耗地震中产生的能量。

优选的，所述螺母和所述刚性垫板对所述碟形弹簧施加一定的预紧力，相邻两个所述隔板之间的距离与所述碟形弹簧预压紧后两个所述刚性垫板之间的距离相同。

优选的，所述螺母表面的外接圆直径小于所述凹槽直径，拉杆在移动时可以带动螺母在凹槽内上下移动。

一种自复位阻尼器安装方法，安装步骤如下：

S1、将所述上箱式钢板构件、中间箱式钢板构件、下箱式钢板构件预先安装完成，并将所述中间箱式钢板构件安装在所述下箱式钢板构件的下方，并用第一三角板固定，将所述U型钢耗能组件放置在所述中间箱式钢板构件的内部，并与所述下箱式钢板构件的顶部固定连接；

S2、将碟形弹簧、刚性垫板、螺母套设在拉杆上，将所述刚性垫板置于所述碟形弹簧的两端，并将所述螺母置于所述刚性垫板的外侧，压紧所述刚性垫板对所述碟形弹簧施加一定的预压力，当所述碟形弹簧弹性复位组件设有多组时，多组所述碟形弹簧弹性复位组件沿所述拉杆的轴线方向并排设置；

S3、在所述中间箱式钢板构件的内部设置至少两个所述隔板，所述隔板的中部开设所述凹槽，预紧后的所述碟形弹簧两端的所述刚性垫板置于两个相邻的所述隔板之间，相邻两个所述隔板之间的距离与所述碟形弹簧预压紧后两个所述刚性垫板之间的距离相同；

S4、将所述拉杆的顶部穿过所述上箱式钢板构件，所述拉杆为螺纹杆，将所述拉杆穿过所述上箱式钢板构件的部位的螺纹磨平，并在所述拉杆的侧壁上设有多个第二三角板，与所述上箱式钢板构件相固定；

S5、将所述拉杆的底端与所述上端板连接。

采用上述技术方案的有益效果是，本发明中阻尼器的结构简单，根据上述步骤可以及时的对阻尼器进行拆卸更换，耗能效果好，自复位能力强，可广泛应用于建筑领域。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种自复位阻尼器及安装方法，其有益效果为：

(1)本发明中阻尼器整体受力时，上箱式钢板构件和拉杆同方向运动，所述螺母在隔板的凹槽内同方向移动，碟形弹簧被压缩，同时U形钢耗能组件被挤压，U形钢板弯曲屈服耗能，震后阻尼器在碟形弹簧的作用下恢复原位，阻尼器起到自复位和耗能作用；

(2)本发明在第一加劲肋、第二加劲肋、第一三角板、第二三角板的设置，使得上箱式钢板构件、下箱式钢板构件以及中间箱式钢板构件之间结构的稳定性强，并且结构简单，便于拆装，稳定性强，可广泛应用于建筑领域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的阻尼器的剖视图。

其中，图中，

1-上箱式钢板构件；

101-翼缘板；102-加劲肋；

2-第二三角板；

3-拉杆

4-碟形弹簧弹性复位组件；

401-螺母；402-刚性垫板；403-碟形弹簧；

5-隔板；

501-凹槽；

6-U型钢耗能组件；

601-上端板；602-U型钢板；603-下端板；604-高强螺栓；

7-拉杆固定螺栓；8-第一三角板；

9-下箱式钢板构件；

901-翼缘板；902-加劲肋；

10-中间箱式构件钢板；

1001-钢板。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种自复位阻尼器，包括：上箱式钢板构件1、中间箱式钢板构件10、下箱式钢板构件9、碟形弹簧弹性复位组件4、拉杆3、U型钢耗能组件6；中间箱式钢板构件10顶部呈开口状，且设于下箱式钢板构件9的顶部；中间箱式钢板构件10的内壁上设有多个隔板5，隔板5的中部开设贯穿隔板5的凹槽501；上箱式钢板构件1置于中间箱式钢板构件10的上方，且与中间箱式钢板构件10间留有间隙；U型钢耗能组件6包括：上端板601、下端板603以及U型钢板602；U型钢板602置于上端板601和下端板603之间，下端板601置于下箱式钢板构件9的顶部，且与下箱式钢板构件9连接；拉杆3的一端穿过上箱式钢板构件1与上箱式钢板构件1连接，另一端贯穿凹槽501置于中间箱式钢板构件10的内部，且与上端板601连接；碟形弹簧弹性复位组件4包括：碟形弹簧403、刚性垫板402以及螺母401；碟形弹簧403、刚性垫板402以及螺母401均套设于拉杆5上，刚性垫板402置于碟形弹簧401的两端，刚性垫板402的外侧通过螺母401紧固；碟形弹簧403两端的刚性垫板402抵接在相邻两个隔板5之间。隔板的形状不限定于圆形，可以根据需要选择所需要的凹槽501的形状。

为了进一步优化上述技术方案，上箱式钢板构件1包括：两块相平行的第一翼缘板101和置于两块第一翼缘板101之间的第一加劲肋102，第一加劲肋102设有多个。上箱式钢板构件1底部的第一翼缘板101和中间箱式钢板构件10之间留有间隙，间隙的尺寸应大于碟形弹簧403的预压设计位移。

为了进一步优化上述技术方案，下箱式钢板构件9包括：两块相平行的第二翼缘板901和第二加劲肋902，第二加劲肋902设有多个，置于两个第二翼缘板901之间。

为了进一步优化上述技术方案，中间箱式钢板构件10由两块竖直平行的钢板1001组成，隔板5置于两块钢板1001之间，钢板1001的底部与下箱式钢板构件9相连接。

为了进一步优化上述技术方案，钢板1001与下箱式钢板构件9顶部的第二翼缘板901之间通过第一三角板8进行支撑固定。

为了进一步优化上述技术方案，拉杆3的顶部贯穿且置于上箱式钢板构件1的顶部，拉杆3的外表面与上箱式钢板构件1顶部的第一翼缘板101之间通过第二三角板2进行支撑固定。

为了进一步优化上述技术方案，U型钢板602设有四个，分别位于下端板603的四边处，U型钢板602通过高强螺栓604与上端板601、下端板603相连接，下端板603通过焊接或用高强螺栓604与下箱式钢板构件9顶部的第二翼缘板901连接。U形钢耗能装置6和中间箱式钢板构件10的两块钢板1001之间留有间隙，间隙的尺寸应大于U形钢板602在水平方向的变形位移。

为了进一步优化上述技术方案，螺母401和刚性垫板402对碟形弹簧403施加一定的预紧力，相邻两个隔板5之间的距离与碟形弹簧403预压紧后两个刚性垫板402之间的距离相同。

为了进一步优化上述技术方案，螺母401表面的外接圆直径小于凹槽501直径。螺母401为定制螺母，其内孔为圆形，内径稍大于拉杆3直径，外周为多边形，外径小于刚性垫板402外径，刚性垫板402外径大于凹槽501的直径。

一种自复位阻尼器安装方法，安装步骤如下：

S1、将上箱式钢板构件1、中间箱式钢板构件10、下箱式钢板构件9预先安装完成，并将中间箱式钢板构件10安装在下箱式钢板构件9的下方，并用第一三角板8固定，将U型钢耗能组件6放置在中间箱式钢板构件10的内部，并与下箱式钢板构件9的顶部固定连接；

S2、将碟形弹簧403、刚性垫板402、螺母401套设在拉杆3上，将刚性垫板402置于碟形弹簧403的两端，并将螺母401置于刚性垫板402的外侧，压紧刚性垫板402对碟形弹簧403施加一定的预压力，当碟形弹簧弹性复位组件4设有多组时，多组碟形弹簧弹性复位组件4沿拉杆3的轴线方向并排设置；

S3、在中间箱式钢板构件10的内部设置至少两个隔板5，隔板5的中部开设凹槽501，预紧后的碟形弹簧403两端的刚性垫板402置于两个相邻的隔板5之间，相邻两个隔板5之间的距离与碟形弹簧403预压紧后两个刚性垫板402之间的距离相同；

S4、将拉杆3的顶部穿过上箱式钢板构件1，拉杆3为螺纹杆，将拉杆3穿过上箱式钢板构件1的部位的螺纹磨平，并在拉杆3的侧壁上设有多个第二三角板2，与上箱式钢板构件1相固定；

S5、将拉杆3的底端与上端板601通过拉杆固定螺栓604连接。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。