阻尼器技术领域
本发明涉及消能减震技术领域，更具体地，涉及阻尼器。
背景技术
阻尼器是一种用于降低震动破坏力的安全装置，在民用建筑、工业建筑、桥梁等建
筑物中被广泛使用。例如，对于固定于桥墩上且一侧与大桥桥面固定连接的两个阻尼器，当
桥面受到地震或者其他外力在水平方向上的突然冲击时，阻尼器能够消耗外力对桥面在水
平方向上的冲击能量，大大缓解外力对桥面在水平方向上的冲击和破坏并限制桥面在水平
方向上的相对位移。
但是，现有的阻尼器存在着诸多不足，例如，位移或变形恢复性能较差、消耗外力
冲击能量的能力较差。而这些不足极大地影响了建筑物的安全以及以建筑物为中心一定范
围内人们的生命财产安全。
发明内容
本发明提供一种阻尼器，以克服现有的阻尼器，位移或变形恢复性能较差、消耗外
力冲击能量的能力较差等问题。
根据本发明的一个方面，提供一种阻尼器，包括：耗能板；所述耗能板为长方形结
构，所述耗能板的两个表面为沿长度方向形状一致的正弦波曲面。
结合第一方面第一种可能实现方式，在第二种可能实现方式中，所述阻尼器还包
括：限位装置和约束装置；所述限位装置包括两个限位块，平行于所述耗能板沿长度方向的
两个边缘设置；所述约束装置包括两个约束槽，分别平行于所述耗能板的两个表面且位于
所述耗能板两侧，保持槽口向外。
结合第一方面第二种可能实现方式，在第三种可能实现方式中，所述阻尼器还包
括封板；所述封板用于固定所述限位装置和约束装置。
结合第一方面第三种可能实现方式，在第四种可能实现方式中，每个所述约束槽
沿宽度方向的两个边缘上设有槽壁，沿长度方向的两个边缘为开口；所述封板包括：顶部封
板、底部封板、限位约束端封板和限位移动端封板；所述顶部封板分别与两个所述约束槽的
上边缘连接；所述底部封板分别与两个所述约束槽的下边缘连接；所述限位约束端封板分
别与两个所述约束槽的一侧槽壁连接；所述限位移动端封板分别与两个所述约束槽的另一
侧槽壁连接。
结合第一方面第四种可能实现方式，在第五种可能实现方式中，所述底部封板包
括封板转接件和底板；所述封板转接件与所述底板连接。
结合第一方面第五种可能实现方式，在第六种可能实现方式中，所述限位约束端
封板沿长度方向中轴线分别设置有一个长条形通孔；所述阻尼器还包括限位约束装置；所
述耗能板沿长度方向一个端部穿过所述限位约束端封板上的长条形通孔与所述限位约束
装置连接。
结合第一方面第六种可能实现方式，在第七种可能实现方式中，所述限位移动端
封板沿长度方向中轴线分别设置有一个长条形通孔；所述阻尼器还包括允许位移形变限位
装置；所述耗能板沿长度方向另一个端部穿过所述限位移动端封板上的长条形通孔与所述
允许位移形变限位装置连接。
结合第一方面第七种可能实现方式，在第八种可能实现方式中，所述阻尼器还包
括隔音装置，数目为两个；所述隔音装置下表面为长方形平面，上表面为沿长度方向的正弦
波曲面；每个所述隔音装置的上表面与所述耗能板的正弦波曲面贴合，下表面与一个所述
约束槽的底面贴合。
结合第一方面第八种可能实现方式，在第九种可能实现方式中，所述阻尼器还包
括防火装置，数目为两个；每个所述防火装置底面和左右两侧面分别与一个所述约束槽的
底面和两个槽壁贴合。
结合第一方面第九种可能实现方式，在第十种可能实现方式中，所述耗能板表面
附着有隔离层。
本发明提出的阻尼器，通过将耗能板的上表面和下表面沿长度方向设置为形状一
致的正弦波曲面，使得当阻尼器与建筑构件连接的一侧接收到外力时，处于正常工作状态
的耗能板，能够发挥其灵敏的位移或变形能力以及良好的位移或变形恢复性能，灵敏的限
制传递过来的相对位移或变形。
附图说明
图1为根据本申请实施例的阻尼器爆炸图；
图2为根据本申请实施例的正弦波示意图；
图3为根据本申请实施例的耗能板沿长度方向截面图；
图4为根据本申请实施例的阻尼器侧视图；
图5为根据本申请实施例的阻尼器沿长度方向截面图；
图6为根据本申请实施例的阻尼器沿宽度方向截面图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施
例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，根据本发明的一个方面，提供一种阻尼器，包括：耗能板10；所述耗能
板10为长方形结构，所述耗能板10的两个表面为沿长度方向形状一致的正弦波曲面。
在本实施例中，采用上表面和下表面为正弦波曲面的耗能板10，使得阻尼器具有
灵敏的位移或变形能力、位移或变形恢复性能、良好的抗低周疲劳弹塑性累积变形能力及
优越的二阶耗能特性。正弦波曲面对应的正弦波波纹的形状可以根据实际效果进行设定，
在此不做具体限定。为了保证所述能力或性能处于较佳的状态，优选地，在对正弦波波纹进
行选择时，对其相关参数采取一定的范围或关系限定：
正弦波二分之一波长：L＝2Rcosα(mm)；
正弦波幅值：h＝R sinα(mm)；
正弦波总高度：H＝2R sinα(mm)；
正弦波开口角度：30°≤α≤60°；
其中，R为正弦波半径(mm)。相关参数含义可具体结合图2理解。
本发明提出的阻尼器，通过将耗能板的上表面和下表面沿长度方向设置为形状一
致的正弦波曲面，使得当阻尼器与建筑构件连接的一侧接收到外力时，处于正常工作状态
的耗能板，能够发挥其灵敏的位移或变形能力以及良好的位移或变形恢复性能，灵敏的限
制传递过来的相对位移或变形。
作为一种可选实施例，如图1所示，所述阻尼器还包括：限位装置20和约束装置30；
所述限位装置20包括两个限位块，平行于所述耗能板沿长度方向的两个边缘设置；所述约
束装置30包括两个约束槽，分别平行于所述耗能板10的两个表面且位于所述耗能板10两
侧，保持槽口向外。
在本实施例中，对限位块的形状不做具体限定，优选地，为长方体。同时，对约束槽
的底板形状也不做具体限定，优选地，为长方形。通过两个长方体限位块，平行于耗能板10
沿长度方向的两个边缘设置，使得耗能板10沿长度方向的两个边缘分别与两个长方体限位
块紧密贴合，从而确保耗能板10在接收到沿宽度方向的外力时，不会上下移动；通过保持两
个约束槽分别平行于所述耗能板10的两个表面且位于所述耗能板10两侧，使得约束槽能够
限制耗能板10相对位移或变形，避免耗能板10受力时形变过大。
作为一种可选实施例，如图1所示，所述阻尼器还包括封板40；所述封板40用于固
定所述约束装置30和所述限位装置20。
作为一种可选实施例，如图1所示，每个所述约束槽沿宽度方向的两个边缘上设有
槽壁，沿长度方向的两个边缘为开口；所述封板40包括：顶部封板41、底部封板42、限位约束
端封板43和限位移动端封板44；所述顶部封板41分别与两个所述约束槽的上边缘连接；所
述底部封板42分别与两个所述约束槽的下边缘连接；所述限位约束端封板43分别与两个所
述约束槽的一侧槽壁连接；所述限位移动端封板44分别与两个所述约束槽的另一侧槽壁连
接。
在本实施例中，对各封板与约束装置30或限位装置20的连接方式不做具体限制，
包括但不限于：焊接、螺栓连接、铆钉连接或粘结。在本实施例中，优选地，采用螺栓连接。
具体地，顶部封板为槽状结构，每个所述槽状结构沿长度方向的两个边缘上设有
槽壁，沿宽度方向的两个边缘为开口，每个槽壁沿长度方向设置有一排通孔。一个长条形限
位块沿长度方向设置有一排通孔与顶部封板槽壁上的通孔对应。约束装置的每个约束槽的
上边缘处沿长度方向设有一排通孔与顶部封板槽壁上的通孔对应。将一个长条形限位块内
嵌于顶部封板41的两槽壁之间，将螺栓依次穿过顶部封板41的一个槽壁、约束装置的一个
约束槽上边缘、长条形限位块、约束装置的另一个约束槽上边缘和顶部封板41的另一个槽
壁，用螺母固定。
具体地，限位约束端封板43沿长度方向分别设置有两排通孔分别与两个约束槽的
一侧槽壁上的通孔对应，通过螺栓和螺母固定。
具体地，限位移动端封板44沿长度方向分别设置有两排通孔分别与两个约束槽的
另一侧槽壁上的通孔对应，通过螺栓和螺母固定。
作为一种可选实施例，如图1所示，所述底部封板42包括封板转接件421和底板
422；所述封板转接件421与所述底板422连接。
在本实施例中，对封板转接件421和底板422的连接方式不做具体限制，包括但不
限于：焊接、螺栓连接、铆钉连接或粘结。在本实施例中，优选地，采用螺栓连接。
具体地，所述封板转接包括两个截面为直角的构件，每个构件的两个侧面上均设
置有一排通孔。另一个长方体限位块沿长度方向设置有一排通孔。将两个截面为直角的构
件平行摆放，并保持通孔分别另一个长方体限位块的通孔对应。将螺栓依次穿过一个构件
的一个侧面、约束装置的一个约束槽下边缘、另一个长方体限位块、约束装置的另一个约束
槽下边缘和另一个构件的一个侧面，用螺母固定。
具体地，所述底板422沿长度方向设置有两排通孔。将螺杆穿过两个截面为直角的
构件另一侧面和所述底板422，通过螺母固定。此外，所述底板422还用于与建筑构件连接，
以固定阻尼器。
作为一种可选实施例，如图1所示，所述限位约束端封板43和所述限位移动端封板
44远离所述耗能板10的一侧下边缘处向外分别突出设置有两个平行的长条。
在本实施例中，限位约束端封板43和限位移动端封板44远离耗能板10的一侧下边
缘处向外分别突出设置的两个平行的长条为长方形或直角三角形。优选地，在本实施例中，
长条为三角形，且直角短边与所在封板的板面平行，直角长边与该封板板面垂直。通过在限
位约束端封板43和限位移动端封板44远离所述耗能板10的一侧下边缘处向外分别突出设
置两个平行的长条，使得限位约束端封板43和限位移动端封板44更稳固，不易在外力作用
下发生位移。
作为一种可选实施例，如图1所示，所述限位约束端封板43沿长度方向中轴线分别
设置有一个长条形通孔；所述阻尼器还包括限位约束装置50；所述耗能板10沿长度方向的
一个端部穿过所述限位约束端封板43上的长条形通孔与所述限位约束装置50连接。
在本实施例中，限位约束装置50与耗能板10的连接方式不做具体限制，包括但不
限于：焊接、螺栓连接、铆钉连接或粘结。在本实施例中，优选地，采用螺栓连接。
具体地，耗能板10的正弦波曲面沿长度方向的一端为平面，即耗能板10的一个端
部为平板。在该端部靠近沿宽度方向的边缘处设置有一排通孔。
具体地，限位约束装置50包括两个截面为直角的构件，每个构件的一侧面沿长度
方向设置有一排通孔与耗能板10该端部的通孔对应。将螺栓依次穿过一个构件、耗能板10
的该端部和另一个构件，用螺母固定。当耗能板10接收到作用于另一端部的外力冲击，通过
将耗能板10该端部与限位约束装置50连接，限位约束装置50能够将该外力的冲击能量导入
底板422所连接的固定构件，较小外力冲击的破坏力。此外，截面为直角的构件沿两个侧面
的垂直面设置若干个方形板与限位约束端封板43贴合。当耗能板10接收到作用于另一端部
的外力冲击时，通过截面为直角的构件上方形板与限位约束端封板43贴合，限制了限位约
束端封板43的发生相对位移。
作为一种可选实施例，如图1所示，所述限位移动端封板44沿长度方向中轴线分别
设置有一个长条形通孔；所述阻尼器还包括允许位移形变限位装置60；所述耗能板10沿长
度方向另一个端部穿过所述限位移动端封板44上的长条形通孔与所述允许位移形变限位
装置60连接。
在本实施例中，允许位移形变限位装置60与耗能板10的连接方式不做具体限制，
包括但不限于：焊接、螺栓连接、铆钉连接或粘结。在本实施例中，优选地，采用螺栓连接。
具体地，耗能板10的正弦波曲面沿长度方向的另一端为平面，即耗能板10的另一
个端部为平板。在该端部靠近沿宽度方向的边缘处设置有一排通孔。
具体地，允许位移形变限位装置60包括两个截面为直角的构件，每个构件的一侧
面沿长度方向设置有一排通孔与耗能板10另一个端部的通孔对应。将螺栓依次穿过一个构
件、耗能板10另一个端部和另一个构件，用螺母固定。当允许位移形变限位装置60接收到外
力发生相对位移或形变时，会将相对位移或形变传递给耗能板10，使得耗能板10能够发挥
耗能作用，减少外力对允许位移形变限位装置60所连接的建筑构件的破坏。
作为一种可选实施例，如图1所示，所述阻尼器还包括隔音装置70，数目为两个；所
述隔音装置70下表面为长方形平面，上表面为沿长度方向的正弦波曲面；每个所述隔音装
置70的上表面与所述耗能板10的正弦波曲面贴合，下表面与一个所述约束槽的底面贴合。
在本实施例中，具体地，隔音装置70的材料可以根据实际情况选择。优选地，可采
用隔音岩棉。通过隔音装置70的上表面与所述耗能板10的正弦波曲面贴合，下表面与一个
所述约束槽的底面贴合，能够将传递过来的噪音吸收。
作为一种可选实施例，如图1所示，所述阻尼器还包括防火装置80，数目为两个；每
个所述防火装置80底面和左右两侧面分别与一个所述约束槽的底面和两个槽壁贴合。
在本实施例中，对防火装置的形状不做限定，优选地，防火装置80为长方体结构且
长宽高分别与约束槽底面的长宽以及槽壁的高度一致。防火装置80具体可通过粘结的方式
固定于约束槽的槽壁之间。通过将两个防火装置80分别固定于两个约束槽的槽壁之间，使
得阻尼器在火灾环境中能够得到较好的保护。
作为一种可选实施例，如图1所示，所述耗能板表面附着有隔离层。
在本实施例中，所述隔离层的材料可以根据实际情况设定，在此不做限定。优选
地，隔离层为碳纤维绝缘润滑隔离层。由于碳纤维具有质量轻、强度高、耐疲劳性好等优点，
因此，通过使耗能板10表面附着碳纤维绝缘润滑隔离层，不仅能提高阻尼器的耐疲劳性，此
外隔离层的绝缘、润滑作用还能够对耗能板10起到一定的保护作用。
基于上述所有可选实施例结合的阻尼器组装之后的侧视图如图3所示，沿长度方
向的截面图如图4所示，沿宽度方向的截面如图5所示。
此外，耗能板10的沿长度方向截面图如6所示。在图6中，H＝2R sinα为正弦波总高
度(mm)；R为正弦波半径(mm)；B为两个约束槽底面之间的距离(mm)；d为隔离层与约束槽底
面之间的间隙(mm)，t为耗能板厚度(mm)。为了保证耗能板的性能处于较佳的状态，优选地，
做如下关系限定：1.5≤R/t≤6.0，d/h＝2.2e-2.2(π/2-α)。
在阻尼器的实际使用过程中，将阻尼器的允许位移形变限位装置与允许发生相对
位移或变形的构件、建筑物或桥梁连接，通过底部封板将阻尼器固定。当构件、建筑物或桥
梁发生相对位移或变形，且触发到阻尼器的允许位移形变限位装置时，会将相对位移或变
形传递到耗能板上；耗能板在不发生屈曲、屈服现象时即在正常工作状态下，能够发挥其自
身良好的变形恢复性能，在弹性阶段灵敏的限制传递过来的相对位移或变形；当耗能板进
入屈服状态后，且约束槽和限位约束装置仍具有足够的刚度时，耗能板发挥其自身良好的
抗低周疲劳弹塑性累积变形能力，在弹塑性阶段充分耗散由于相对位移或变形所产生的能
量；耗能板在进入破坏状态后，可根据阻尼器的集成装配化安装特点，对轴向位移阻尼器进
行修复、更换。
最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在
本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护
范围之内。