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1、10申请公布号CN102287015A43申请公布日20111221CN102287015ACN102287015A21申请号201110145219722申请日20110601E04B1/9820060171申请人王涛地址100083北京市海淀区学清路城华园7号楼807室申请人滕睿陈曦72发明人王涛滕睿陈曦54发明名称自复位金属阻尼器57摘要本发明专利涉及一种自复位金属阻尼器，用于房屋建筑的消能减震。本发明的自复位金属阻尼器由外壳、活塞杆、弹性体、耗能片、连接件构成，可作为耗能元件应用于新、旧建筑结构；在遭受到风荷载或者地震荷载作用时，活塞杆与外壳之间沿轴向发生相对运动，活塞杆带动耗能片变形。
2、，耗能片进入塑性后开始耗散地震能量，地震动结束后，两组弹性体产生的压力或者拉力迫使活塞杆回到初始位置，消除残余变形。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页CN102287027A1/1页21一种自复位金属阻尼器，包括有活塞杆1，外壳2，带螺纹的碟形弹簧3，带反向螺纹的碟形弹簧4，耗能片5，密封体6，连接螺扣7，其中，活塞杆1和外壳2分别连接在具有相对变形的位置上，带螺纹的碟形弹簧3和带反向螺纹的碟形弹簧4并联，通过沿轴向旋转活塞杆1对碟形弹簧3和4施加预压力，耗能片5嵌入到外壳2和活塞杆1的槽内，其特征在于活塞杆1沿轴向相对于外壳2运动。。
3、2根据权利要求1所述的自复位金属阻尼器，其特征在于，活塞杆1带有正、反向螺纹。3根据权利要求1所述的自复位金属阻尼器，其特征在于，耗能片5开十字形缝。4根据权利要求1所述的自复位金属阻尼器，其特征在于，耗能片5沿圆周开圆孔。5根据权利要求1所述的自复位金属阻尼器，其特征在于，采用不带螺纹的碟形弹簧17，弹簧串联。6根据权利要求1所述的自复位金属阻尼器，其特征在于，采用预应力索20提供自复位能力。7根据权利要求8所述的自复位金属阻尼器，其特征在于，滑块21和22带有防止转动的限位27。权利要求书CN102287015ACN102287027A1/3页3自复位金属阻尼器一技术领域0001本发明属于。
4、结构工程抗震技术领域，涉及一种利用金属材料屈服耗散振动能量、利用弹性体的预压力或者预拉力提供自复位能力的阻尼器。二背景技术0002为了控制建筑结构特别是高层建筑结构在风荷载和地震荷载下的动力响应，经常采用一些机械装置耗散风振和地震作用引入的能量，从而达到保护主要承重构件的目的，这就是结构控制的概念。目前，结构控制的研究和应用方向主要分为被动控制、半主动控制、主动控制和混合控制几种。其中，被动控制技术因其构造简单可靠、耗能性能稳定、价格低廉、维护方便而被广泛应用于工程建设，或用于改善已有老旧建筑物的抗震或抗风性能之中。结构的被动耗能减震技术是指在结构的某些部位设置耗能装置，例如阻尼器，通过耗能装。
5、置产生的摩擦、弯曲、弹塑性滞回变形来耗散或吸收地震输入结构中的能量，减小主体结构的地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌，达到减震控制的目的。目前建筑结构体系中采用的被动耗能减震装置主要可分为四大类粘滞阻尼器、金属阻尼器、粘弹性阻尼器以及摩擦阻尼器。0003金属阻尼器以其价格低廉、性能可靠的特性而受到人们的普遍青睐。金属阻尼器利用金属材料屈服后的塑性应变能耗散能量。振动结束后，进入屈服状态的金属阻尼器一般会产生残余变形，对非结构构件和人类居住环境造成一定的不利影响。一些重要建筑，需要震后立即投入使用，残余变形极不利于这类建筑的性能要求。三发明内容0004本发明旨在克服传统金属阻尼器的上述缺点，提。
6、出一种新型自复位式金属阻尼器。本发明作为耗能元件安装在新、旧结构中，具有一定的初始刚度可以抵抗风荷载和小震作用；当遭受到超过设防烈度等级的地震时，本发明进入塑性工作状态并耗散大量地震能量；地震动结束后，预压或者预拉的弹性体强迫金属阻尼器回到初始位置，从而消除残余变形。0005本发明的自复位金属阻尼器，包括有活塞杆1，外壳2，带正向螺纹的碟形弹簧3，带反向螺纹的碟形弹簧4，耗能片5，密封体6，连接螺扣7，其中，活塞杆1和外壳2分别连接在具有相对变形的位置上，带正向螺纹的碟形弹簧3和带反向螺纹的碟形弹簧4并联，通过沿轴向旋转活塞杆1对碟形弹簧3和4施加预压力，耗能片5嵌入到外壳2和活塞杆1的槽内，。
7、其特征在于活塞杆1沿轴向相对于外壳2运动。0006依照本发明实施例所述，活塞杆1带有正、反向螺纹。0007依照本发明实施例所述，耗能片5开十字形缝。0008依照本发明实施例所述，耗能片5沿圆周开圆孔。0009依照本发明实施例所述，采用不带螺纹的碟形弹簧17，弹簧串联。说明书CN102287015ACN102287027A2/3页40010依照本发明实施例所述，采用预应力索20提供自复位能力。0011依照本发明实施例所述，滑块21和22带有防止转动的限位27。0012本发明解决其技术问题所采用的工作原理0013本发明安装在结构中具有相对变形的位置上，活塞杆具有反向的两组螺纹，分别与两组具有正、反。
8、向螺纹的碟形弹簧配合，耗能片的内缘与外缘分别嵌固在活塞杆和外壳上，组装时，转动活塞杆，两组碟形弹簧产生初始预压力，而耗能片初始位置保持不变。本发明在工作时，活塞杆与外壳之间沿轴向发生相对运动，活塞杆带动耗能片变形，耗能片进入塑性后开始耗散地震能量，地震动结束后，两组碟形弹簧产生的压力或者拉力迫使活塞杆回到初始位置，消除残余变形。0014本发明的有益效果0015结构简单可靠，安装方便；具备耗散地震作用和风荷载引入的振动能量，保护主要承重构件的能力；具有自复位能力，减少结构的残余变形。四附图说明0016下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。0017图1是本发明实施例一的剖视图。0018图2是本发。
9、明实施例一的活塞杆示意图。0019图3是本发明实施例一的外壳示意图。0020图4是本发明实施例一的碟形弹簧示意图。0021图5、图6是本发明实施例一的耗能片示意图。0022图7、图8是本发明的实施例二的剖视图。0023图9、图10、图11是本发明的实施例三的剖视图。0024图中1活塞杆，2实施例一外壳，3带螺纹的碟形弹簧，4带反向螺纹的碟形弹簧，5耗能片，6密封体，7连接螺扣，8六角，9限位，10正向螺纹，11反向螺纹，12齿槽，13螺纹，14开缝耗能片，15开孔耗能片，16实施例二外壳，17不带螺纹的碟形弹簧，18滑槽，19实施例三外壳，20预应力索，21带反向螺纹的滑块，22带正向螺纹的滑。
10、块，23销键，24销键孔，25齿槽，26条形滑槽，27滑块限位，28滑块销键孔，29螺纹。五具体实施方式0025实施例10026图1是本实施例的结构示意图。本实施例是由活塞杆1，外壳2，带螺纹的碟形弹簧3，带反向螺纹的碟形弹簧4，耗能片5，密封体6，连接螺扣7组成。组装时，外壳2沿轴线分为两半，将碟形弹簧3和4以及耗能片5按照一定的顺序装配到活塞杆1上，碟形弹簧3和4的间距可以通过螺纹来调整，然后将装配好的活塞杆1放入外壳2的齿槽12中，将外壳2重新焊接为一个整体，并安装好密封体6和连接螺扣7。然后沿轴向转动活塞杆1，由于一对反向螺纹的存在，活塞杆1的相对位置不会变化，而对碟形弹簧3和4施加预。
11、压力。预压力的大小可以根据碟形弹簧3和4的个数以及活塞杆1转动的圈数进行调整，调整耗能片5的个数、形式和厚度可以实现不同的耗能能力。说明书CN102287015ACN102287027A3/3页50027图2是本实施例活塞杆的示意图。由六角8、限位9、正向螺纹10和反向螺纹11组成。其中正向螺纹10和反向螺纹11分别和具有正、反向螺纹的碟形弹簧3和4配合，限位9用于避免对碟形弹簧3和4施加过大的预压力，并能限制活塞杆1的相对位移，六角8用于旋转活塞杆1施加预压力。0028图3是本实施例的外壳剖视图，外壳为圆筒形，沿轴向分为两半，环向开齿槽12，用于嵌固耗能片和碟形弹簧。0029图4是本实施例所。
12、采用的碟形弹簧，具有螺纹13。0030图5是本实施例的耗能片的一种方案，采用开十字形缝的圆环板。0031图6是本实施例的耗能片的另一种方案，耗能片采用圆环板，在圆环板的圆周开孔。0032实施例20033图7是本实施例的具体结构示意图。包括外壳16，不带螺纹的碟形弹簧17，本实施例中，碟形弹簧17串联布置，具有较大的变形能力。预压力通过具有正、反螺纹的碟形弹簧3和4施加。其它结构与实施例1相同。碟形弹簧3和4与其余碟形弹簧17串联，并对其施加预压力。0034图8是本实施例的外壳剖视图。外壳中部开齿槽12，用于固定耗能片，靠近两端位置开滑槽18，用于放置不带螺纹的碟形弹簧17。0035实施例300。
13、36参照图911，本实施例的自复位金属阻尼器包括外壳19，预应力索20，具有正、反螺纹的滑块21和22，销键23，其它结构与实施例1基本相同。其中，采用高分子材料制作预应力索20，具有强度高，变形能力强的特点。在实施时，将滑块21、22和耗能片5安装在活塞杆1上，将预应力索20的一端锚固在滑块21和22的销键孔28中，将组装好的活塞杆1放入到外壳19中，并将外壳19合并为整体。将预应力索20的另一端从外壳19的销键孔24中引出，并锚固。最后，将活塞杆1沿轴向转动，反向螺纹带动滑块21和22向心运动，对预应力索20施加预拉力，滑块21和22的的限位27与外壳19的条形滑槽26配合，防止滑块21和22的转动。工作时，活塞杆1沿轴向运动，带动耗能片5变形，并进入塑性耗能，卸载时，预应力索20的预拉力将耗能片5拉回原位，消除残余变形。说明书CN102287015ACN102287027A1/2页6图1图2图3图4图5图6说明书附图CN102287015ACN102287027A2/2页7图7图8图9图10图11说明书附图CN102287015A。