阅读说明：本技术 基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器 (Diagonal brace damper based on magnetic rheology elastic body ) 是由 孔凡 苏小峰 李书进 于 2019-09-06 设计创作，主要内容包括：一种基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器,涉及抗震装置技术领域。该基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器包括从上到下依次布置的至少两个第一拉板,相邻的两个第一拉板之间设有可沿水平方向移动的第二拉板,第二拉板和相邻的第一拉板之间设有至少一个磁流变弹性体组件,磁流变弹性体组件对称布置于对应的第二拉板的上下两侧；磁流变弹性体组件包括磁流变弹性体、沿水平方向布置且套设于磁流变弹性体上的线圈及沿水平方向布置且套设于线圈上的套筒,磁流变弹性体的两端分别与对应的第一拉板和第二拉板连接；第一拉板、第二拉板和套筒均由铁磁性材料制成。本申请的基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器能够改变自身的自振频率,避免在地震发生时产生共振降低减震效果。(A kind of diagonal brace damper based on magnetic rheology elastic body, is related to antishock device technical field.The diagonal brace damper based on magnetic rheology elastic body includes at least two first pulling plates being sequentially arranged from top to bottom, the second pulling plate that can be moved in the horizontal direction is equipped between two adjacent the first pulling plates, at least one magnetic rheology elastic body component is equipped between second pulling plate and the first adjacent pulling plate, magnetic rheology elastic body component is symmetrically arranged in the two sides up and down of corresponding second pulling plate；Magnetic rheology elastic body component includes magnetic rheology elastic body, the coil arranged and be sheathed on magnetic rheology elastic body in the horizontal direction and the sleeve arranged and be sheathed on coil in the horizontal direction, and the both ends of magnetic rheology elastic body are connected with corresponding first pulling plate and the second pulling plate respectively；First pulling plate, the second pulling plate and sleeve are made of ferrimagnet.The diagonal brace damper based on magnetic rheology elastic body of the application can change the natural frequency of vibration of itself, avoid generating resonance reduction damping effect when earthquake occurs.)

基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器

技术领域

本申请涉及抗震装置领域，具体而言，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。

目前应用在斜撑上的阻尼器多为传统的橡胶材料，即使在结构上进行了多次的优化，也未能改变其刚度固定的缺点，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不仅难以起到减震效果，甚至会造成更严重的破坏。

发明内容

本申请的目的在于提供一种基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器，其能够改变自身结构的自振频率，避免在地震发生时产生共振降低减震效果。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器，其包括从上到下依次布置的至少两个第一拉板，相邻的两个第一拉板之间设有可沿水平方向移动的第二拉板，第二拉板和相邻的第一拉板之间设有至少一个磁流变弹性体组件，磁流变弹性体组件对称布置于对应的第二拉板的上下两侧；磁流变弹性体组件包括磁流变弹性体、沿水平方向布置且套设于磁流变弹性体上的线圈及沿水平方向布置且套设于线圈上的套筒，磁流变弹性体的两端分别与对应的第一拉板和第二拉板连接；第一拉板、第二拉板和套筒均由铁磁性材料制成。

在一些可选的实施方案中，第一拉板设有与对应的磁流变弹性体连接的第一卡块。

在一些可选的实施方案中，第二拉板设有与对应的磁流变弹性体连接的第二卡块。

在一些可选的实施方案中，磁流变弹性体和对应的线圈之间具有环形的间隙。

在一些可选的实施方案中，套筒与对应的第二拉板连接。

在一些可选的实施方案中，套筒上开设有用于供线圈接线的通孔。

在一些可选的实施方案中，套筒上开设有用于供线圈接线的通孔。

本申请的有益效果是：本申请实施例提供的基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器包括从上到下布置的至少两个第一拉板，相邻的两个第一拉板之间设有可沿水平方向移动的第二拉板，第二拉板和相邻的第一拉板之间设有至少一个磁流变弹性体组件，磁流变弹性体组件对称布置于对应的第二拉板的上下两侧；磁流变弹性体组件包括磁流变弹性体、沿水平方向布置且套设于磁流变弹性体上的线圈及沿水平方向布置且套设于线圈上的套筒，磁流变弹性体的两端分别与对应的第一拉板和第二拉板连接；第一拉板、第二拉板和套筒均由铁磁性材料制成。本申请提供的基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器能够改变自身结构的自振频率，避免在地震发生时产生共振降低减震效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请第一实施例提供的基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器的剖视图；

图2为图1中A-A处剖面线的剖视图；

图3为本申请第一实施例提供的基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器的剖视磁路示意图；

图4为本申请第二实施例提供的基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器的剖视图。

图中：100、第一拉板；101、第一卡块；120、第二拉板；121、第二卡块；130、磁流变弹性体；140、线圈；150、框架；151、隔板；152、套筒；153、通孔；160、间隙。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合实施例对本申请的基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器的特征和性能作进一步的详细描述。

如图1和图2所示，本申请实施例提供一种基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器，其包括从上到下依次布置的第一拉板100、第二拉板120和第一拉板100，两块第一拉板100和第二拉板120相互平行且均沿水平方向布置，第二拉板120可相对两块第一拉板100沿水平方向移动，第二拉板120和每块第一拉板100之间均设有三个磁流变弹性体组件，六个磁流变弹性体组件对称布置于第二拉板120的上下两侧。

其中，每个磁流变弹性体组件均包括磁流变弹性体130、沿水平方向布置且套设于磁流变弹性体130上的线圈140及沿水平方向布置且套设于线圈140上的套筒152，第二拉板120和两块第一拉板100之间分别设有沿水平方向布置的框架150，每个框架150内设有两个隔板151，每个框架150及对应的两个隔板151分别围合形成三个上述的套筒152；第二拉板120的两侧分别凸起形成三个第二卡块121，六个第二卡块121分别与六个磁流变弹性体130的一端连接，两块第一拉板100朝向磁流变弹性体130的一侧分别凸起形成三个第一卡块101，六个第一卡块101分别与六个磁流变弹性体130的另一端连接；磁流变弹性体130和对应的线圈140之间具有环形的间隙160，每个套筒152上开设有四个用于供线圈140接线的通孔153，线圈140的连接有伸出通孔153的电线(图中未显示)；两块第一拉板100、第二拉板120、第一卡块101、第二卡块121、套筒152均为钢制，磁流变弹性体130由硅橡胶和羰基铁粉制备得到。

本申请实施例提供的基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器安装于建筑框架结构的斜撑上，且两块第一拉板100和第二拉板120的一端分别与建筑框架结构连接。该基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器受力时能够使两块第一拉板100与第二拉板120之间产生水平方向的相对位移，由于两块第一拉板100和第二拉板120之间通过依次连接的第一卡块101、与第一卡块101对应的磁流变弹性体130及与该磁流变弹性体130对应的第二卡块121连接在一起，从而使第二拉板120移动时带动各个磁流变弹性体130沿水平方向移动发生剪切变形产生剪切力。当建筑的框架结构受到地震作用时，建筑结构受到水平力作用使上下楼板产生相对水平位移，受层间位移作用连接上下层楼板的斜撑也会产生轴向拉压，从而使布置在斜撑上的基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器受到水平力作用，使第二拉板120与两块第一拉板100之间产生相对位移，导致各个磁流变弹性体130受到水平的剪切力，使磁流变弹性体130的剪切力通过斜撑传到建筑结构，为建筑结构提供阻尼力，减小地震产生的破坏作用，实现弹性阻尼的作用。

此外，如图3所示，当使用外接电线对各个磁流变弹性体组件中的线圈140通电时，产生的磁感线依次穿过磁流变弹性体130、第一卡块101、第一拉板100、套筒152、第二拉板120、套筒152、第一拉板100、第一卡块101、磁流变弹性体130、第二卡块121、第二拉板120、第二卡块121及磁流变弹性体130形成回路，当使用者改变通入线圈140的输入电流时，能够改变对应的磁流变弹性体130的力学性能，以改变基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器的自振频率，避免与地震发生共振降低自身的结构强度，从而更好的适应地震时产生的振幅和形变变化，起到阻尼效果。

在一些可选的实施例中，第一拉板100和第二拉板120之间设置的磁流变弹性体组件的数量还可以为1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或10个以上。可选的，第一拉板100和第二拉板120之间设置的各个磁流变弹性体组件布置时，既可以呈一条直线布置，也可以呈至少2行和至少2列的矩阵布置；可选的，每个磁流变弹性体组件均使用1个独立的钢制框架150作为套设于线圈140上的套筒152，当然，也可以采用钢制框架150和至少1个设于框架150内的钢制隔板151配合形成至少2个套设于线圈140上的套筒152。在一些可选的实施例中，套筒152还可以不与第二拉板120连接，而是在第一拉板100和第二拉板120之间设置可移动的套筒152。可选的，磁流变弹性体130还可以采用天然橡胶、顺丁橡胶等橡胶代替硅橡胶，并采用钴粉、镍粉代替铁粉，同时在制备磁流变弹性体130时还可以加入部分助剂例如分散剂等；可选的，铁磁性材料还可以选用Fe的合金。

在一些可选的实施例中，基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器还可以包括从上到下依次布置的三个、四个、五个或五个以上的第一拉板100，并在每两个相邻的第一拉板100之间设置一块可相对第一拉板100移动的第二拉板120，且在每块第二拉板120和相邻的两块第一拉板100之间设有至少一个磁流变弹性体组件，位于第二拉板120两侧的磁流变弹性体组件相对于该第二拉板120对称布置。

以图4所示的基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器为例，其包括从上到下依次布置的三个第一拉板100，每两个相邻的第一拉板100之间设置有一块可相对第一拉板100移动的第二拉板120，且在每块第二拉板120和相邻的两块第一拉板100之间分别设有三个磁流变弹性体组件，每个第二拉板120的上下两侧均设有对称布置的六个磁流变弹性体组件；每个磁流变弹性体组件均包括磁流变弹性体130、沿水平方向布置且套设于磁流变弹性体130上的线圈140及沿水平方向布置且套设于线圈140上的套筒152，第二拉板120和两块第一拉板100之间分别设有沿水平方向布置的框架150，每个框架150内设有两个隔板151，每个框架150及对应的两个隔板151分别围合形成三个上述的套筒152；每个第二拉板120的两侧分别凸起形成三个第二卡块121，六个第二卡块121分别与该第二拉板120两侧的六个磁流变弹性体130的一端连接，每个第一拉板100朝向磁流变弹性体130的一侧分别凸起形成与对应的磁流变弹性体130连接的第一卡块101；磁流变弹性体130和对应的线圈140之间具有环形的间隙160，每个套筒152上开设有四个用于供线圈140接线的通孔153，线圈140的连接有伸出通孔153的电线(图中未显示)；第一拉板100、第二拉板120、第一卡块101、第二卡块121、套筒152均为钢制，磁流变弹性体130由硅橡胶和羰基铁粉制备得到。该基于磁流变弹性体的斜撑阻尼器具有三块第一拉板100及两块可相对第一拉板100移动的第二拉板120，在第二拉板120相对于第一拉板100产生相对位移时，能够使各个磁流变弹性体130均受到水平的剪切力，从而使磁流变弹性体130的剪切力通过斜撑传到建筑结构以提供较大的阻尼力，来有效的减小地震产生的破坏作用。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。