一种组合式流体惯容阻尼器、变形协调系统及使用方法

本发明属于建筑结构的耗能减振和压力控制的，尤其涉及一种组合式流体惯容阻尼器、变形协调系统及使用方法。

背景技术：

1、建筑结构在外部环境的作用下会产生往复运动，虽然在设计阶段会进行相关验算，但由于实际结构与理想模型的差别，以及外部环境作用的不确定性，结构不可避免的存在薄弱部位，且会产生意想不到的变形集中。这种集中的变形会影响结构的正常使用，变形过大时会减低结构的安全性能和耐久性能，极有可能在结构主体结构完好的情况下，由于薄弱部位的破坏导致结构整体失去继续使用的功能。

2、现有的建筑结构变形协调系统，通过多串联油阻尼器协调结构各部位的变形使其在同一水平，充分发挥结构各部位的刚度，提高整体性从而实现更高水平的抗震性能。但是，当建筑结构薄弱层与其他层的变形差过大时，协调系统内部压力可能过大，具有潜在危险会影响系统的正常使用。因此，有必要采取措施控制阻尼器的内部压力。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种组合式流体惯容阻尼器、变形协调系统及使用方法，设置在结构多个变形控制点，可适时根据各控制点变形的大小，提供正向或反向的控制力，以协调各点变形。

2、本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种组合式流体惯容阻尼器，其特征在于，包括外套筒、两侧耳板和活塞杆，外套筒的两端通过左端盖和右端盖封堵形成密闭空腔，通过中心隔板将密闭空腔划分为左油腔和右油腔，所述活塞杆贯穿外套筒设置，所述两侧耳板相对外套筒的左右两侧对称设置，分别与建筑结构相连接，所述左油腔和右油腔内分别安设左活塞及右活塞，所述左、右活塞的中心通过活塞杆连接，左、右油腔对应于左、右活塞的两侧分别设有注油口，左、右油腔分别设有左、右旁通油路，所述左、右旁通油路分别连通左、右活塞的两侧腔体。

3、按上述方案，所述外套筒由左套筒和右套筒拼接组成，所述左、右端盖分别封堵左、右套筒的外侧端，位于拼接处的密闭空腔内设有所述中心隔板。

4、按上述方案，所述活塞杆由左杆段和右杆段连接形成，所述左杆段的内侧端位于所述左油腔内，左杆段的外侧端穿过所述左端盖；所述右杆段的内侧端依次穿过所述右端盖、右活塞、中心隔板和左活塞，端头与左杆段相连接，左、右活塞与右杆段固连。

5、按上述方案，所述左套筒的外侧端连接活塞伸缩套筒，所述两侧耳板分别与所述活塞伸缩套筒的外侧端及所述右杆段的外侧端相连。

6、按上述方案，所述左旁通油路和右旁通油路的一端通过阻尼螺钉分别与所述左、右油腔相连通。

7、按上述方案，所述左套筒和右套筒上对应两侧腔体分别设有压力检测口。

8、一种组合式流体惯容阻尼器的变形协调系统，其特征在于，包括多个串联的组合式流体惯容阻尼器，所述多个组合式流体惯容阻尼器分别对应于各个楼层安设，相邻楼层的两个组合式流体惯容阻尼器的一侧油腔之间通过两根连接油管交叉串联连通，每根连接油管的两端头分别连接串联的两个油腔的注油口。

9、按上述方案，位于顶层和底层的两个所述组合式流体惯容阻尼器的一侧油腔之间通过两根连接油管交叉串联连通。

10、按上述方案，位于顶层和底层的所述组合式流体惯容阻尼器的一侧油腔通过一根连接油管自连通。

11、一种组合式流体惯容阻尼器的变形协调系统的使用方法，其特征在于，包括

12、如下步骤：

13、步骤a，在建筑结构中分层安设组合式流体惯容阻尼器，通过注油口在组合式流体惯容阻尼器中填充工作液体介质，通过多条连接油管串联，形成链式变形协调系统，各个压力检测口外接压力检测设备，实现对阻尼器设备内部压力在使用过程中的实时监控；

14、步骤b，当建筑结构其中一层发生层间变形时，对应的组合式流体惯容阻尼器的活塞杆与外套筒产生相对压缩或者拉伸，工作液体介质受压运动，串联的连接油管内的工作液体介质压缩，推动串联的组合式流体惯容阻尼器的活塞杆运动，循环流动传递能量；

15、步骤c，当组合式流体惯容阻尼器所在楼层的侧向刚度过大，造成组合式流体惯容阻尼器的内部压力急剧升高时，工作液体介质通过左旁通油路或右旁通油路运动，进行能量消耗和压力控制；

16、步骤d，在实际应用中，根据需要选择或更换不同的阻尼螺钉，产生不同的流体流速改变效果，进而达到不同的阻尼效果。

17、本发明的有益效果是：提供一种组合式流体惯容阻尼器、变形协调系统及使用方法，由多个双油缸和双活塞组成的双单元油阻尼器通过套管串联连通，实现液压的层层传导，从而结构整体可以实现变形协调的效果，同时利用通过旁通油路并安装阻尼螺钉，形成一个利用流体流速改变产生的惯性阻尼力耗能的耗能流体阻尼器，在较大的地震作用、风荷载和冲击荷载下可以通过该流体介质阻尼器实现耗能和压力控制，保证结构安全；结构简单，各个构件均可在工厂预制加工，批量化生产，现场拼装，产品质量可靠，施工便捷；且整体实现可拆卸设计，通用构件具有标准化的特点，当零件发生损坏时可以直接对其进行更换，节省了维护成本，具有质量可控和施工方便的优点。

技术特征：

1.一种组合式流体惯容阻尼器，其特征在于，包括外套筒、两侧耳板和活塞杆，外套筒的两端通过左端盖和右端盖封堵形成密闭空腔，通过中心隔板将密闭空腔划分为左油腔和右油腔，所述活塞杆贯穿外套筒设置，所述两侧耳板相对外套筒的左右两侧对称设置，分别与建筑结构相连接，所述左油腔和右油腔内分别安设左活塞及右活塞，所述左、右活塞的中心通过活塞杆连接，左、右油腔对应于左、右活塞的两侧分别设有注油口，左、右油腔分别设有左、右旁通油路，所述左、右旁通油路分别连通左、右活塞的两侧腔体。

2.根据权利要求1所述的一种组合式流体惯容阻尼器，其特征在于，所述外套筒由左套筒和右套筒拼接组成，所述左、右端盖分别封堵左、右套筒的外侧端，位于拼接处的密闭空腔内设有所述中心隔板。

3.根据权利要求2所述的一种组合式流体惯容阻尼器，其特征在于，所述活塞杆由左杆段和右杆段连接形成，所述左杆段的内侧端位于所述左油腔内，左杆段的外侧端穿过所述左端盖；所述右杆段的内侧端依次穿过所述右端盖、右活塞、中心隔板和左活塞，端头与左杆段相连接，左、右活塞与右杆段固连。

4.根据权利要求3所述的一种组合式流体惯容阻尼器，其特征在于，所述左套筒的外侧端连接活塞伸缩套筒，所述两侧耳板分别与所述活塞伸缩套筒的外侧端及所述右杆段的外侧端相连。

5.根据权利要求4所述的一种组合式流体惯容阻尼器，其特征在于，所述左旁通油路和右旁通油路的一端通过阻尼螺钉分别与所述左、右油腔相连通。

6.根据权利要求4或5所述的一种组合式流体惯容阻尼器，其特征在于，所述左套筒和右套筒上对应两侧腔体分别设有压力检测口。

7.采用上述权利要求6所述的一种组合式流体惯容阻尼器的变形协调系统，其特征在于，包括多个串联的组合式流体惯容阻尼器，所述多个组合式流体惯容阻尼器分别对应于各个楼层安设，相邻楼层的两个组合式流体惯容阻尼器的一侧油腔之间通过两根连接油管交叉串联连通，每根连接油管的两端头分别连接串联的两个油腔的注油口。

8.根据权利要求7所述的一种组合式流体惯容阻尼器的变形协调系统，其特征在于，位于顶层和底层的两个所述组合式流体惯容阻尼器的一侧油腔之间通过两根连接油管交叉串联连通。

9.根据权利要求7所述的一种组合式流体惯容阻尼器的变形协调系统，其特征在于，位于顶层和底层的所述组合式流体惯容阻尼器的一侧油腔通过一根连接油管自连通。

10.采用上述权利要求8或9所述的一种组合式流体惯容阻尼器的变形协调系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本发明提出一种组合式流体惯容阻尼器、变形协调系统及使用方法，包括外套筒、两侧耳板和活塞杆，外套筒的两端通过左端盖和右端盖封堵形成密闭空腔，通过中心隔板划分为左、右油腔，活塞杆贯穿外套筒设置，两侧耳板相对外套筒的左右两侧对称设置，分别与建筑结构相连接，左、右油腔内分别安设左、右活塞，左、右活塞的中心通过活塞杆连接，左、右油腔对应于左、右活塞的两侧分别设有注油口，左、右油腔分别设有左、右旁通油路，分别连通左、右活塞的两侧腔体，本发明通过控制协调避免变形集中在建筑结构薄弱部位，同时，能够调整阻尼器的阻尼效果对压力进行控制，提高系统的安全性能。技术研发人员：蒲武川,万王志,朱小龙,赵福鹏受保护的技术使用者：武汉理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13