一種阻尼耗能抗風(fēng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于土木工程的建筑抗風(fēng)領(lǐng)域，具體的說，是當(dāng)風(fēng)作用在葉片上時，葉片會隨風(fēng)轉(zhuǎn)動，影響周圍風(fēng)壓分布，而下部的阻尼器會產(chǎn)生阻尼效應(yīng)，阻礙葉片的轉(zhuǎn)動，進而吸收或消耗風(fēng)振的能量的一種裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]任何一個工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在受到外界的干擾或激勵時都會產(chǎn)生響應(yīng)，這是因為激勵使系統(tǒng)獲得了能量的輸入。同時，系統(tǒng)又能將輸入的能量通過某種機理轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芑蚱渌芰啃问蕉牡?，使輸入能量和耗損能量保持平衡。這種系統(tǒng)耗損能量的能力稱為阻尼。對于穩(wěn)態(tài)過程，對系統(tǒng)必須持續(xù)不斷地輸入能量。只有與阻尼耗能相平衡，才能維持系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定振動。
[0003]阻尼耗能技術(shù)是以阻尼耗能機理為理論基礎(chǔ)，阻尼的產(chǎn)生機理按物理現(xiàn)象的不同可以分為工程材料的材料阻尼、流體的粘滯阻尼、碰撞阻尼等，這主要是通過將機械能轉(zhuǎn)化為可以耗損的熱能來實現(xiàn)的。目前，阻尼耗能技術(shù)的主要應(yīng)用形式包括結(jié)構(gòu)自身材料阻尼和外加阻尼器耗能兩種。而外加的阻尼器有粘滯阻尼器、智能阻尼器、金屬阻尼器，以及近年提出的顆粒阻尼器。
[0004]對龐大的土木工程結(jié)構(gòu)而言，依靠自身的阻尼耗能特性抵抗外來風(fēng)振作用并不可靠。隨著新型阻尼耗能技術(shù)的不斷提出，利用結(jié)構(gòu)添加外部元件或內(nèi)部添加元件的方式實現(xiàn)結(jié)構(gòu)振動控制方式都體現(xiàn)了較好的控制效果【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種阻尼抗風(fēng)耗能裝置，阻尼耗能裝置的實物模型(如圖1)，阻尼耗能裝置主要由兩部分構(gòu)成，一部分是上部的葉片，另一部分是下部的阻尼器。當(dāng)風(fēng)作用在葉片上時，葉片會隨風(fēng)轉(zhuǎn)動，而下部的阻尼器會產(chǎn)生阻尼效應(yīng)，阻礙葉片的轉(zhuǎn)動，進而吸收或消耗風(fēng)振的能量。
[0006]將多個阻尼耗能抗風(fēng)裝置并列串聯(lián)在一個中軸上，且當(dāng)風(fēng)吹來時，各個裝置會獨立轉(zhuǎn)動，不會互相影響，周圍所產(chǎn)生的風(fēng)場也不會互相影響。在各個裝置的共同作用下，達到很好的改變風(fēng)場和抗風(fēng)效果。
[0007]一種阻尼耗能抗風(fēng)裝置，包括葉片1、輪轂2、螺絲3、螺母4、上支座5、上轉(zhuǎn)動墊6、阻尼圓桶7 (封閉裝置)、連桿8、固定板9。
[0008]四片葉片I安裝在輪轂2上，輪轂的中間截面積擴大，即為上支座5，上支座5與阻尼圓桶7上端面連接，輪轂的下部分置于阻尼圓桶7內(nèi)；所述的阻尼圓桶7是密封裝置，包括下轉(zhuǎn)動墊10、下支座11、加強板12、通孔13和阻尼液14。對應(yīng)四片葉片1，在阻尼圓桶7內(nèi)壁設(shè)有四個加強板12，加強板12隨著輪轂2轉(zhuǎn)動，阻尼圓桶7內(nèi)充滿阻尼液14，在轉(zhuǎn)動過程中，阻尼液14會阻礙其轉(zhuǎn)動，達到阻尼效果。為防止輪轂轉(zhuǎn)動時磨損阻尼圓桶，上支座與阻尼圓桶外側(cè)間、阻尼圓桶內(nèi)側(cè)與下支座間分別設(shè)有上轉(zhuǎn)動墊6和下轉(zhuǎn)動墊10 ;上支座與下支座間通過螺絲和螺母的配合固定；加強板上設(shè)有通孔13，通孔垂直于加強板，允許部分阻尼液通過；螺栓貫穿輪轂，用來固定連接輪轂的頂部和底部，從而增強其強度。阻尼圓桶7的下端面連接連桿8，連桿的下部與固定板9連接，連接板是用來將裝置固定在結(jié)構(gòu)物上。
[0009]本實用新型具有如下的優(yōu)點:
[0010]1、此裝置不需要能量輸入。其中，葉片的轉(zhuǎn)動能改變風(fēng)場風(fēng)壓，阻尼裝置能消耗風(fēng)能，這樣將其組合在一起能起到很好的抗風(fēng)效果，保護屋面不受破壞。
[0011]2、建造房屋時，不用因為考慮到屋蓋形式對于抗風(fēng)能力強弱的影響，而局限于幾種特定的屋蓋形式，可以考慮安裝阻尼耗能抗風(fēng)裝置來彌補屋蓋形式不足而帶來的不利影響。
[0012]3、本實用新型構(gòu)造簡單，零件較少，制作和安裝過程簡單，適用性強，成本低且維護方便，能有效提高結(jié)構(gòu)的抗震抗風(fēng)性能，具有廣闊的推廣市場和應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型整體實物示意圖。
[0014]圖2是本實用新型部分實物示意圖。
[0015]圖3是本實用新型的主視圖。
[0016]圖4是本實用新型的俯視圖。
[0017]圖5是本實用新型的透視圖。
[0018]圖6是本實用新型的等軸側(cè)圖。
[0019]圖7是本實用新型的剖面圖。
[0020]圖8是上支座與阻尼圓桶接觸處的局部示意圖。
[0021]圖9是結(jié)構(gòu)A-A截面剖面圖。
[0022]圖10是結(jié)構(gòu)B-B截面剖面圖。
[0023]圖11是阻尼圓桶內(nèi)部截面局部剖面圖。
[0024]圖12是裝置安裝位置示意圖。
[0025]圖中:1葉片；2輪轂；3螺絲；4螺母；5上支座；6上轉(zhuǎn)動墊；7阻尼圓桶；8連桿；9固定板；10下轉(zhuǎn)動墊；11下支座；12加強板；13通孔；14阻尼液。
【具體實施方式】
[0026]本實用新型提供了一種阻尼耗能抗風(fēng)裝置，【具體實施方式】如下:
[0027]阻尼耗能抗風(fēng)的葉片I采用復(fù)合材料制成，具有很高的強度和韌性。將其固定在輪轂2上，當(dāng)風(fēng)吹來作用在葉片上時，葉片會隨風(fēng)轉(zhuǎn)動。輪轂2的轉(zhuǎn)動會帶動下部分轉(zhuǎn)動，包括上下支座和加強板12。這是阻尼圓桶7內(nèi)的阻尼液14會發(fā)揮作用，阻礙其轉(zhuǎn)動，進而吸收或消耗風(fēng)振的能量。加強板12上的通孔13可以控制阻尼液通過。將整個裝置是通過固定板9固定在需要抗風(fēng)的結(jié)構(gòu)物上。如圖12所示，一般放在比較容易受到破壞的的屋檐下方。為加強阻尼耗能裝置的抗風(fēng)效果，可以將多個裝置并排放置。這樣能很好的起到抗風(fēng)效果，放置建筑物的破壞。
[0028]此外此阻尼耗能裝置可以視具體情況做一些優(yōu)化，其可改變之處主要包括葉片的幾何外形尺寸、轉(zhuǎn)動角度，阻尼器一些主要參數(shù)的選擇應(yīng)用，還有就是阻尼耗能裝置的安裝位置和數(shù)量等。
[0029]首先阻尼耗能裝置的葉片的外形是一端寬一端窄的帶有弧線的外形，具體的尺寸比例可根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)速大小具體考慮。另外其轉(zhuǎn)動角度也是不固定的，也可根據(jù)當(dāng)?shù)爻Ｄ暧^測的風(fēng)向具體設(shè)計優(yōu)化。其次阻尼器的一些主要參數(shù)的選擇，充分考慮阻尼耗能的效率，另外也受風(fēng)速的影響。再者，裝置安放在直接迎風(fēng)處的屋蓋邊緣、角落、屋脊等處。還有就是阻尼耗能裝置的安裝個數(shù)也可做一些改動。
【主權(quán)項】
1.一種阻尼耗能抗風(fēng)裝置，其特征在于，該阻尼耗能抗風(fēng)裝置包括葉片、輪轂、螺絲、螺母、上支座、上轉(zhuǎn)動墊、阻尼圓桶、連桿和固定板； 四片葉片安裝在輪轂上，輪轂的中間截面積擴大，即為上支座，上支座與阻尼圓桶上端面連接，輪轂的下部分置于阻尼圓桶內(nèi)；所述的阻尼圓桶是密封裝置，包括下轉(zhuǎn)動墊、下支座、加強板、通孔和阻尼液；在阻尼圓桶內(nèi)壁設(shè)有四個加強板，分別對應(yīng)四片葉片，加強板隨輪轂轉(zhuǎn)動；阻尼圓桶內(nèi)充滿阻尼液，在轉(zhuǎn)動過程中，阻尼液阻礙其轉(zhuǎn)動；上支座與阻尼圓桶外側(cè)間、阻尼圓桶內(nèi)側(cè)與下支座間分別設(shè)有上轉(zhuǎn)動墊和下轉(zhuǎn)動墊；上支座與下支座間通過螺絲和螺母的配合固定；加強板上設(shè)有通孔，通孔垂直于加強板，允許部分阻尼液通過；螺栓貫穿輪轂，用來固定連接輪轂的頂部和底部；阻尼圓桶的下端面連接連桿，連桿的下部與固定板連接，連接板用于將裝置固定在結(jié)構(gòu)物上。
【專利摘要】本實用新型是屬于土木工程的結(jié)構(gòu)阻尼抗風(fēng)領(lǐng)域，是一種適用于低矮建筑的減小風(fēng)荷載、改變風(fēng)壓的阻尼耗能抗風(fēng)裝置。本實用新型阻尼耗能抗風(fēng)裝置主要由三部分構(gòu)成，一部分是上部的轉(zhuǎn)動裝置，一部分是中間的阻尼裝置，另一部分是下部的固定裝置。當(dāng)風(fēng)作用在葉片上時，葉片會隨風(fēng)轉(zhuǎn)動，而下部的阻尼裝置會產(chǎn)生阻尼效應(yīng)，阻礙葉片的轉(zhuǎn)動，進而吸收或消耗風(fēng)振的能量。本實用新型適用于土木工程結(jié)構(gòu)的低矮房屋結(jié)構(gòu)，解決了對龐大的土木工程結(jié)構(gòu)而言,依靠自身的阻尼耗能特性抵抗外來風(fēng)振作用并不可靠的問題。且裝置本身構(gòu)造簡單，適用性強，有很好的抗風(fēng)效果。
【IPC分類】E04B1/92, E04B1/98
【公開號】CN204738407
【申請?zhí)枴緾N201520517323
【發(fā)明人】霍林生, 王銀坤, 李宏男
【申請人】大連理工大學(xué)
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月15日