单向阻尼铰装置及应用其进行结构被动振动控制的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109826480A(43)申请公布日2019.05.31(21)申请号201910150482.1(22)申请日2019.02.28(71)申请人长安大学地址710064陕西省西安市南二环中段33号(72)发明人杨坤孟和(74)专利代理机构西安启诚专利知识产权代理事务所(普通合伙)61240代理人李艳春(51)Int.Cl.E04H9/02(2006.01)E04B1/98(2006.01)E04B1/36(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称单向阻尼铰装置及应用其进行结构被动振动控制的方法(57)摘要本发明公开了单向阻尼铰装置，包括上连接支座、下连接支座和铰轴，铰轴与上连接支座固定连接，铰轴与下连接支座转动连接；下连接支座上设置有齿轮齿条传动机构、阻尼器安装架和与阻尼器的输入杆固定连接的U型传动曲杆，齿轮齿条传动机构包括相互啮合的主动齿轮和从动齿条，主动齿轮与铰轴固定连接，从动齿条与U型传动曲杆固定连接；阻尼器安装架与U型传动曲杆之间设置有滚轮。此外，本发明还提供一种应用该单向阻尼铰装置进行结构被动振动控制的方法。本发明的单向阻尼铰装置利用齿轮传动原理，可有效提高建筑结构自身抵御振动荷载的能力，提高建筑结构振动控制效率，为土木工程领域中结构的振动控制提供了新的有效的方法。CN109826480ACN109826480A权利要求书1/2页1.一种单向阻尼铰装置，其特征在于，包括上连接支座和下连接支座，以及用于连接上连接支座和下连接支座的铰轴(3)；所述铰轴(3)与上连接支座固定连接，所述铰轴(3)与下连接支座转动连接；所述下连接支座上设置有齿轮齿条传动机构、用于安装阻尼器的阻尼器安装架和与阻尼器的输入杆固定连接的U型传动曲杆，所述齿轮齿条传动机构包括相互啮合的主动齿轮(4)和从动齿条(5)，所述主动齿轮(4)与铰轴(3)固定连接，所述从动齿条(5)与U型传动曲杆固定连接；所述阻尼器安装架与U型传动曲杆之间设置有滚轮。2.根据权利要求1所述的单向阻尼铰装置，其特征在于，所述上连接支座包括上底座(1-1)和固定连接在上底座(1-1)上的上侧板(1-2)；所述下连接支座包括下底座(2-1)和固定连接在下底座(2-1)上的下侧板(2-2)；所述铰轴(3)的一端固定连接在上侧板(1-2)上，所述铰轴(3)的另一端转动连接在下侧板(2-2)上。3.根据权利要求2所述的单向阻尼铰装置，其特征在于，所述铰轴(3)通过销钉与上侧板(1-2)固定连接。4.根据权利要求2所述的单向阻尼铰装置，其特征在于，所述下侧板(2-2)上开设有通孔，所述铰轴(3)经所述通孔穿出下侧板(2-2)，所述主动齿轮(4)固定连接在铰轴(3)穿出下侧板(2-2)的一端。5.根据权利要求2所述的单向阻尼铰装置，其特征在于，所述U型传动曲杆包括转弯部(6-3)，以及均与转弯部(6-3)连接的第一侧杆(6-1)和第二侧杆(6-2)，所述从动齿条(5)固定连接在第一侧杆(6-1)的上表面；所述阻尼器安装架包括均固定于下侧板(2-2)上的上边板(8-1)和下边板(8-2)，所述上边板(8-1)和下边板(8-2)之间形成相连通的第一开口(8-3)、阻尼器容纳腔和第二开口，第一开口(8-3)和所述第二开口分别位于所述阻尼器容纳腔的两端；第二侧杆(6-2)经第一开口(8-3)伸入到所述阻尼器容纳腔，第二侧杆(6-2)伸入到所述阻尼器容纳腔的一端与阻尼器的输入杆固定连接；所述滚轮包括第一滚轮(7)以及均位于第一开口(8-3)内的第二滚轮(11)和第三滚轮(12)，所述第一滚轮(7)位于第一侧杆(6-1)下表面与上边板(8-1)上表面之间；所述第二滚轮(11)位于上边板(8-1)下表面与第二侧杆(6-2)上表面之间，所述第三滚轮(12)位于下边板(8-2)上表面与第二侧杆(6-2)下表面之间。6.根据权利要求5所述的单向阻尼铰装置，其特征在于，所述第二侧杆(6-2)上设置有用于固定阻尼器输入杆的螺纹接头(10)。7.根据权利要求1所述的单向阻尼铰装置，其特征在于，所述阻尼器安装架上还设置有用于固定阻尼器的螺栓(9)。8.根据权利要求1所述的单向阻尼铰装置，其特征在于，所述上连接支座、下连接支座、阻尼器安装架和U型传动曲杆的材质均为钢材质。9.一种应用如权利要求1所述的单向阻尼铰装置进行结构被动振动控制的方法，其特征在于，该方法包括：步骤一、将上连接支座和下连接支座安装于建筑结构中需要塑性铰的部位，将阻尼器安装于阻尼器安装架中；步骤二、当结构变动时，上连接支座与下连接支座相对转动，上连接支座带动铰轴(3)转动，铰轴(3)带动主动齿轮(4)转动，主动齿轮(4)带动从动齿条(5)平移，从动