所示。
[0038]如圖13所示，本發明“籠”型萬向阻尼裝置4能適應任意方向的相對變形，提供有效的萬向阻尼:當發生左右變形時，左右四條肢板2參與耗能并提供主要的阻尼，前后四條肢板2側向剛度小、基本不參與受力；進一步發生前后變形時，左下和右上兩條肢板2參與耗能并提供主要的阻尼，其他六條肢板2基本不參與受力；再次發生反向左右變形時，右下和左上兩條肢板2參與耗能并提供主要的阻尼，其他六條肢板2基本不參與受力；最后發生反向前后變形回到初始狀態，前后四條肢板2參與耗能并提供主要的阻尼，左右四條肢板2側向剛度小、基本不參與受力。
[0039]可以通過調整面板I的邊數和肢板2的個數、尺寸、厚度來調整抗側剛度，并且隨著芯板I的邊數和籠板2的個數的增加，“籠”型萬向阻尼裝置提供萬向有效阻尼的性能將提尚。
[0040]可以通過設計強肢板8和弱肢板9實現正交異性萬向阻尼裝置11，適用于對側向剛度有正交異性特殊需求的特種結構，如直線梁橋梁底支座對沿縱橋向與橫橋向的側向剛度要求有顯著的差異。
[0041]本發明提供了一種“籠”型萬向阻尼裝置，可用于建筑、橋梁結構，特別是橋梁工程領域的萬向耗能阻尼支座。該裝置在不確定的地震作用下，能夠提供有效的萬向阻尼，并且可以通過強弱設計調整不同方向的側向剛度。該裝置構造明確、便于工廠化生產，取材方便、施工便捷，通過合理的力學設計，具有良好的耗能能力與阻尼性能，經濟性能較優。
[0042]實施例二:
[0043]本發明“章”型萬向阻尼裝置的擬態來源于海洋生物章魚(圖11)。該章魚擬態的“章”型體系具有軸對稱的空間結構、較好的空間變形恢復能力和較好的整體牢固性，能較好地保證阻尼裝置萬向有效的性能。
[0044]如圖5至7所示，本發明“章”型萬向阻尼裝置，由面板I與多個肢板2組成，面板I使用多邊形或圓形鋼板，可以為正多邊形，肢板2個數與面板I的邊數對應，不應少于三條，宜為八條或以上，面板I與肢板2端部固接連接，連接方式可以為焊接、全栓接或栓焊混合連接，本實施例中為全栓接連接。面板I與肢板2端部的對應位置設有螺栓孔3，面板I與肢板2通過螺栓連接。“章”型萬向阻尼裝置5尤其適合應用于橋梁結構，安裝于上部結構6和下部結構7之間，如圖12所示。
[0045]如圖8至9所示，“章”型萬向阻尼裝置5還可以包括各向同性萬向阻尼裝置10與正交異性萬向阻尼裝置11。各向同性萬向阻尼裝置10中，肢板2可以采用相同的尺寸與厚度；正交異性萬向阻尼裝置11中，肢板2也可以采用不同的尺寸或厚度，形成強肢板8與弱肢板9。
[0046]如圖14所示，“章”型萬向阻尼裝置5能適應任意方向的相對變形，提供有效的萬向阻尼:當發生X方向變形時，左下與右上四條肢板2參與耗能并提供主要的阻尼，右下與左上四條肢板2側向剛度小、基本不參與受力；進一步發生I方向變形時，左下偏下和右上偏上兩條肢板2參與耗能并提供主要的阻尼，其他六條肢板2基本不參與受力；再次發生負X方向變形時，右下偏下和左上偏上兩條肢板2參與耗能并提供主要的阻尼，其他六條肢板2基本不參與受力；最后發生負I方向變形回到初始狀態，左上和右下四條肢板2參與耗能并提供主要的阻尼，右上和左下四條肢板2側向剛度小、基本不參與受力。“章”型萬向阻尼裝置5具有較好的抗疲勞能力，保證裝置的長期有效工作性能，并能適應任意方向的相對變形，并具有穩定的、較高的耗能循環周圈數，可以提供穩定、有效的萬向阻尼。
[0047]可以通過調整面板I的邊數和肢板2的個數、尺寸、厚度來調整抗側剛度，并且隨著面板I的邊數和肢板2的個數的增加，“章”型萬向阻尼裝置5提供萬向有效阻尼的性能將提尚。
[0048]可以通過設計強肢板7和弱肢板8實現正交異性萬向阻尼裝置11，適用于對側向剛度有正交異性特殊需求的特種結構，如直線梁橋梁底支座對沿縱橋向與橫橋向的側向剛度要求有顯著的差異。
[0049]本發明提供了一種萬向阻尼裝置，按肢板2的開口朝向分，包括“籠”型萬向阻尼裝置4和“章”型萬向阻尼裝置5 ;按面板I和肢板2的連接構造分，包括焊接的、全栓接的和栓焊混合連接的萬向阻尼裝置；按肢板2是否采用相同的尺寸、厚度分，包括各向同性萬向阻尼裝置10和正交異性萬向阻尼裝置11。本發明提供的萬向阻尼裝置，可用于橋梁結構，特別是橋梁工程領域的萬向耗能阻尼支座。該裝置在不確定的地震作用下，能夠提供有效的萬向阻尼，并且可以通過強弱設計調整不同方向的側向剛度。該裝置構造明確、便于工廠化生產，取材方便、施工便捷，通過合理的力學設計，具有良好的耗能能力與阻尼性能，經濟性能較優。
【主權項】
1.一種萬向阻尼裝置，其特征在于，該裝置包括兩塊面板和至少三條肢板，兩塊面板分別與肢板兩端固接在一起。2.根據權利要求1所述的萬向阻尼裝置，其特征在于，所述肢板為八條。3.根據權利要求1或2所述的萬向阻尼裝置，其特征在于，所述面板為圓形、多邊形或正多邊形鋼板。4.根據權利要求1或2所述的萬向阻尼裝置，其特征在于，所述肢板為U型鋼板。5.根據權利要求4所述的萬向阻尼裝置，其特征在于，所述U型鋼板開口朝內或朝外與面板固接在一起。6.根據權利要求5所述的萬向阻尼裝置，其特征在于，所述U型鋼板與面板的連接方式為焊接或在面板與U型鋼板上對應位置設置螺栓孔用螺栓連接或U型鋼板與面板通過焊接和螺栓固接在一起。7.根據權利要求1一 6任一項所述的萬向阻尼裝置，其特征在于，所述的肢板尺寸、厚度相同或不同。
【專利摘要】一種萬向阻尼裝置，涉及一種應用于建筑及橋梁結構的耗能阻尼裝置，特別是橋梁工程領域的耗能阻尼支座結構，屬于結構工程技術領域。所述的裝置由面板與肢板組成，面板幾何形狀為圓形或多邊形，可以為正多邊形；肢板幾何形狀為U形條狀，肢板個數至少大于三條，宜為八條或以上。該裝置用于建筑、橋梁結構抗側力體系，尤其作為橋梁結構的梁底耗能阻尼支座，在隨機的地震作用下能夠保證在不確定的多向作用下仍在主變形方向的肢板的弧形段形成塑性區，進而提供有效的萬向阻尼，同時可以通過強弱設計，調整裝置在不同方向實現不同的側向剛度。本發明的裝置構造靈活、受力合理，具有良好的技術經濟效益。
【IPC分類】E04B1/98, E01D19/04
【公開號】CN105220788
【申請號】CN201510520319
【發明人】聶建國, 周萌
【申請人】清華大學
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月21日