当一个结构件受到一种水平外力作用时，可能会发生扭曲或类似 的水平移动。特别是在高层建筑或塔楼中，扭曲可严重影响建筑物的 状况，甚至导致倒塌。
阻尼器在保护结构、例如房屋或类似的建筑结构方面起着重要作 用，阻尼器存在着许多类型。阻尼器通常是利用固定在建筑物结构部 件之间的两个活动件之间的摩擦力、或者利用通过一个限制管在两个 腔室之间受压流动的流体来进行运动的阻尼。有的阻尼器主动改变与 外部条件相应的阻尼作用，有的阻尼器是被动式阻尼器，具有恒定的 阻尼特性。通常的阻尼器生产成本高，组装到建筑物结构部件中的成 本更高。通常，建筑物必须设计成符合特定的阻尼器，这或者是由于 现有阻尼器的笨重设计，或者是由于阻尼器的结构特性与建筑物的特 性之间的相互关系。
通常，现有的阻尼器适于单个地对建筑物的竖直安装的结构部件 的移动进行阻尼。这可对建筑物的单个构件相对于同一建筑物的其它 构件的移动进行阻尼，这种阻尼可以防止例如建筑物的倒塌。但是， 如果整个建筑物发生水平移动、例如转动，那么，即使建筑物的单个 构件都单独采取减震措施，建筑物还可能严重受损。例如，如果建筑 物的基础由于地震或者由于通过地面传送的类似震动而出现位移，就 可能会发生水平移动。

本发明的一个目的在于提出一种对结构的基本水平的移动或扭 曲、例如建筑物的扭曲进行阻尼的阻尼器。本发明的再一个目的在于 提出一种设计非常简单、具有易于生产和装配及易于改装到现有结构 中且同样适合新结构的部件的阻尼器。本发明还提出一种具有可靠阻 尼效果的性价比优越的阻尼器。
根据第一方面，本发明涉及一种用于阻尼一个第一结构部件相对 于一个第二结构部件的相对移动的装置。
第一结构部件转动地连接到第一组构件中的至少两个构件上，
第二结构部件转动地连接到第二组构件中的至少两个构件上，
其中，第一组构件中的每个构件都在一个转动接合件单独连接到 第二组构件中的一个构件上，形成至少四个转动接合件，以阻尼第一 组构件中的构件和第二组构件中的构件之间的相对移动，从而阻尼第 一结构部件相对于第二结构部件的移动。
第一结构部件和/或第二结构部件例如可以是具有例如三个或四 个连接成一个三角形或一个四角形的梁的构架。结构部件可以用于支 承建筑物、例如房屋或多层建筑，例如用作建筑物基础的一部分和/ 或插入到一定的楼层中，例如使建筑物的顶部减震。例如，一个水箱 或机械可以置于大型建筑的屋顶，通过一个阻尼器与建筑物连接。例 如，消防设备、游泳池、空调器、通风装置等都可以象这样安装到建 筑物上。又例如，一座建筑物可以通过一个阻尼器固定到地基上。
两个结构部件最好是两个钢结构部件，例如，四个条钢焊接成一 个开口四角形。四角形之一用于结构或建筑物的固定，另一个则固定 到基础上。结构部件也可以用混凝土构件制成。通过第一结构部件与 建筑结构的一部分连接以及另一个结构部件与建筑结构的另一部分连 接，将阻尼器结合到建筑结构中。例如，实心混凝土基础浇筑在地面 上，第一结构部件即用型钢制成的四角形结合在基础的上部中或用螺 栓固定在基础的上部。
第二结构部件通过两组在一个接合件转动互连的构件固定到第一 结构部件上。第二结构部件然后又固定到建筑结构的其余部分上，例 如用螺栓固定到一个钢建筑结构上，或者建筑结构就布置在第二结构 部件的顶部上，由其重量保持就位。建筑结构的重量因而支承在第二 结构部件的顶部上。建筑结构的重量例如可以由滑动支承第二结构部 件的混凝土部件加以支承。
阻尼器还可以具有用于将转动接合件夹紧在一起的夹紧件，以保 持转动接合件中构件之间的夹紧力。夹紧件可以由一个贯穿两个构件 的销钉或螺栓构成，从而在其间形成一个转动接合件，或者转动接合 件可以以其它方式形成，例如如同一个轴向滚珠轴承，其中，轴承的 两个构件由两个构件中每个构件和一个共同构件、例如一个滚珠之间 的一个锁紧接合件保持在一起。构件和结构部件之间相应的接合件也 可以这样用一个贯穿销钉形成，或者以其它方式形成，例如如同一个 轴向滚珠轴承。
转动接合件中的至少一个或者所有转动接合件可以配有至少一个 阻尼部件。阻尼部件可以由一个或多个构件构成，其所用材料阻尼连 接的构件之间的相互移动，例如，构架和第一或第二组构件中构件之 一之间或者第一或第二组构件中两个构件之间的移动。
根据一个优选实施例，至少一个阻尼部件布置在第一组构件中的 构件和第二组构件中的构件之间，以建立这些构件和阻尼部件之间的 接触，从而阻尼构件的相对移动。
根据另一优选实施例，所述至少一个阻尼部件布置在第一结构部 件和第一组构件中的构件和/或第二组构件中的构件之间，以建立这些 构件和阻尼部件之间以及结构部件和阻尼部件之间的接触，从而阻尼 构件相对于结构部件的相对移动。
根据另一优选实施例，所述至少一个阻尼部件布置在第二结构部 件和第一组构件中的构件和/或第二组构件中的构件之间，以建立这些 构件和阻尼部件之间以及结构部件和阻尼部件之间的接触，从而阻尼 构件相对于结构部件的相对移动。
阻尼部件可以具有一个或多个摩擦材料件和/或一个或多个粘弹 性材料件。通过材料和一个接合件构件之间的接触，或者通过摩擦、 或者通过材料的粘性来阻尼这些构件的相互移动。
例如，装置可以在两个构件之间具有一个摩擦垫作为转动接合件 的一部分。摩擦垫可以以插入的方式布置在构件之间。摩擦垫提供干 摩擦润滑，可以保持一个大体上恒定的摩擦系数。同时，摩擦垫可以 阻尼构件的摩擦运动发出摩擦噪音。同样，摩擦垫材料可以布置在构 件转动地连接到结构部件上的接合件中。
类似的，所述至少一个阻尼部件可以具有一个粘弹性材料件。粘 弹性材料最好选自以下类型的材料：橡胶，丙烯酸聚合物，共聚物， 任何玻璃质物质，以及任何粘弹性材料、例如3M粘弹性材料，或者广 义地说，任何在经受剪应力变形时耗能的材料。
移动的阻尼产生于聚合物网络在变形之后的松弛和回复。
为了分别分开粘弹性材料件或摩擦材料件，一个用第三种材料制 成的构件可以布置在所述至少一个阻尼部件和第一组构件中的构件之 间或所述至少一个阻尼部件和第二组构件中的构件之间。第三种材料 可以是一种低摩擦材料、例如特氟隆或尼龙。此外，如果接合件之一 配有一个以上的阻尼部件，那么，一个用第三种材料制成的构件可以 在至少一个转动接合件布置在这些阻尼部件的两个之间。
根据一个优选实施例，粘弹性材料件布置在第一结构部件和第一 组构件中至少两个构件之一之间的至少一个接合件中。摩擦材料件可 以布置在第一组构件中的构件和第二组构件中的构件之间的至少一个 接合件中。这样，摩擦材料和粘弹性材料在阻尼装置的不同接合件完 全保持分开。
一个接合件的粘弹性材料和另一个接合件的摩擦材料分开，具有 阻尼特性易于变化的优越性。例如，仅配有粘弹性材料的一个接合件 也许是唯一的一个接合件，可以由一个锁紧装置防止转动。这样，阻 尼器从粘弹性特性和摩擦特性相结合的阻尼改变到仅具有摩擦特性的 阻尼。也可以采用相反的情况，即仅配有摩擦材料的一个接合件由一 个锁紧装置防止转动。
该装置还可以包括适于改变夹紧力的构件。通过改变夹紧力，摩 擦力和阻尼特性得到改变，从而可以适应具体的目的，例如适应一定 的风力、地震等的运动。改变夹紧力的构件可以是一种电动机械装置、 电动液压装置、气动装置或者类似的机械控制或电动控制装置，可以 使建筑物中的阻尼器根据实际情况进行主动调节。
在本发明一个优选实施例中，接合件具有一个贯穿转动接合件中 每个构件的销钉。销钉可以用作使接合件保持在一起的唯一构件，因 而易于装配阻尼器和调节阻尼作用。构件之间或摩擦垫之间的摩擦运 动产生于销钉周围构件的转动，因此，销钉起一个铰接销钉的作用。
在本发明一个优选实施例中，阻尼装置可以具有一个螺栓，其中， 螺栓的至少一部分构成销钉，螺栓具有：
—一个具有一个螺栓头的螺栓构件，
—一个具有一个螺母头的螺母，
夹紧力由螺栓的预拉力加以确定。这是本发明简单而可靠的实施 例，仅需简单的工具即可装配阻尼装置和调节夹紧力。
装置还可以具有持续保持基本恒定的夹紧力的构件。这是必要的， 因为摩擦力随夹紧力而变化，因为摩擦力要调节到适应阻尼条件。
保持基本恒定的夹紧力的构件可以包括至少一个弹簧，所述弹簧 布置在螺栓头和构件之一的一个表面之间和/或螺母头和构件之一的 一个表面之间。弹簧最好是一个盘簧或串联布置的盘簧，或者可以是 布置在螺栓头和构件之一的一个表面之间的一个或多个盘簧，另一个 盘簧或多个盘簧布置在螺母头和构件之一的一个表面之间。
根据本发明一个优选实施例，至少一个摩擦垫布置在接合件中至 少一个接合件的构件中至少一个构件和至少一个接合板之间。例如， 可以使用一个螺栓贯穿第一组构件中的一个构件、一个垫片或金属板、 一个圆垫材料和第二组构件中的一个构件而形成接合件。所有构件由 螺栓压紧在一起，从而对所述接合件中构件之一相对于另一个构件的 转动产生摩擦阻力。
摩擦垫最好由黄铜、铝或者任何含有黄铜或铝的合金、或者塑料 和玻璃纤维、碳、kevlar或类似物的合成材料、或者任何陶瓷材料和 玻璃纤维、碳、kevlar或类似物的合成材料制成。这些合成材料中有 许多都是例如用于离合器或制动器的材料。
摩擦垫可以在一段时间甚至在许多运动周期之后保持恒定的摩擦 力。这些材料市场上有售，例如用于传送制动器或离合器中的摩擦力。
已经发现，垫片或金属板和构件用钢、耐腐蚀钢或黄铜制成的装 置是适合的，但是，其它材料也适合，例如铝或者任何含铝的合金、 或者任何其它钢材料或者钢和塑料的合成材料、或者塑料和玻璃纤维、 碳、kevlar或类似物质的合成材料、或者任何陶瓷材料和玻璃纤维、 碳、kevlar或类似物质的合成材料。
最好，在长期试验、如200至1000周期、例如300周期的试验中， 施加的力矩为+10000kN.mm至-10000kN.mm、例如+/-1700kN.mm，力激 发频率为0.1至1Hz、例如0.5Hz，所述至少两个构件中一个构件的转 动幅度为0.01至0.22rad、例如0.20，一个初始夹紧力为1至100kN、 例如42kN，那么，夹紧力的变化小于10％、例如为8％，甚至小于7％、 例如为5％。参见下文实验结果的讨论，在一次300周期的特定试验中， 变化为5％。
最好，一个接合件的所述至少两个构件中之一的移动幅度和摩擦 垫圈的能耗之间的关系曲线基本呈线性。这使阻尼器易于标准化，因 而易于根据特定目的加以设计。
根据第二方面，本发明涉及一种用于阻尼土木工程建筑中结构件 和非结构件的移动的装置，这种装置包括：
—至少两个部件，
—一个粘弹性材料件，布置在一个接合件中所述至少两个部件之 间并与之接触，用于对所述至少两个部件之间的相对移动进行粘弹性 阻尼，
—夹紧件，用于将所述至少两个部件夹紧在一起，以提供夹紧力， 对粘弹性材料施加压缩力，以及
—连接件，用于将所述至少两个部件中的每个部件连接到结构件 中各自的结构件上。
粘弹性材料最好选自以下类型的材料：橡胶、丙烯酸聚合物、共 聚物、任何玻璃质物质，以及任何粘弹性材料、例如3M粘弹性材料， 或者一般来说，任何在经受剪应力变形时耗能的材料。
移动的阻尼产生于聚合物网络在变形之后的松弛和回复。
土木工程中的结构件可以例如是建筑物、例如房屋的梁、柱和板。 由阻尼器阻尼的墙壁可以是结构件和非结构件相结合，因此，阻尼器 可以对结构件和非结构件的移动进行阻尼。非结构件可以是窗、门、 内砌墙，例如砖墙、护墙或隔墙。
因此：
—阻尼器装置可以例如在多层建筑中沿两个或多个方向进行安 装。
—阻尼器装置可以安装在有墙壁或无墙壁的钢筋混凝土框架建筑 物中。
—阻尼器装置可以安装在大型护墙中，以减小其滑动破坏机理。 护墙通常由混凝土构成，但是也可以由其它材料、例如木料、钢材或 合成材料构成。
—阻尼器装置可以安装在高架水罐上，以减小其震动灵敏度。
—阻尼器装置可以安装在桥梁和高架公路上，可以沿两个方向安 装，以减小灵敏度。例如，可以沿第一方向布置一些阻尼器，并沿第 二方向布置一些阻尼器。第一方向上的阻尼器的阻尼结构可以不同于 第二方向上的阻尼器的阻尼结构。
—阻尼器装置可以用于减小安装在机架上的机械装置引起的震 动。
—阻尼器装置可以安装在多种海上设施上，以减小其对例如来自 海水或风力的波浪载荷的震动灵敏度。
—阻尼器装置可以安装在车库中。
—阻尼器装置可以安装在便携式金属帐篷上，用于阻尼帐篷支柱 和梁的移动。
—阻尼器装置可以用于减小框架结构中接合件的转动。
—阻尼器装置可以安装在多层工业建筑上。
—阻尼器装置可以安装在木框架结构上。
—阻尼器装置可以安装在金属塔上。
—阻尼器装置可以安装在平房或多层房屋上。
—阻尼器装置可以安装在悬索桥梁的拉索上。
—阻尼器装置可以安装在预拉伸结构、例如露天大型体育场或大 厅、例如伦敦千禧大厅的拉索上。
—阻尼器装置可以安装在镶嵌玻璃的建筑物正面的大型玻璃板 上。
—阻尼器装置可以安装在地板上，对人为或机器引起的地板震动 进行减震。
—阻尼器装置可以安装在输送流体的管道上，对流体运动产生的 震动进行减震。
—阻尼器装置可以安装在油罐、气罐、液体罐、燃料罐上。
—阻尼器装置可以安装在保持假顶或大型枝形吊灯的天花板上。
—阻尼器装置可以安装在博物馆里，例如安装在雕像等的平台下。
—阻尼器装置可以安装在多种家具、例如橱柜的后面。
—阻尼器装置可以安装在工厂或仓库的用于储藏零配件的架子的 后面。
当阻尼器阻尼移动时，所述至少两个部件从相互的初始位置移动 到相互的移动位置，其中，所述至少两个部件中至少一个部件相对于 所述至少两个部件中的其它部件进行转动。阻尼器还可以配有使所述 至少两个部件回复到初始位置的构件。例如，一个弹簧或一组弹簧可 以配置在部件之间。弹簧应具有足够的弹力，确保部件从初始位置移 动后回复到相互的初始位置。所述弹簧例如可以是钟簧(clock- spring)、压力弹簧、扭簧或转动弹簧，或者是上述弹簧的组合。
根据本发明一个优选实施例，阻尼器适于阻尼由木料或轻型金属 框架、例如轻型钢合金框架制成的预制板或墙壁的移动。预制板例如 可以在预制板工厂生产并预装阻尼器。阻尼器可以根据预制板的特定 用途进行预先调节，或者在安装在例如住宅建筑上之后的一个阶段进 行调节。
阻尼器的特性由于其设计简单，使其既可以用于现有结构，也可 以用于新的结构中。
随着阻尼器中的移动开始，粘弹性材料进行弹性变形，从而对移 动进行阻尼。如果摩擦力抵挡不了外力，移动幅度达到极限，那么， 滑动开始。
最好使粘弹性材料与布置在两个部件之间的一个或多个摩擦材料 件和/或布置在两个部件之间的一个或多个粘弹性材料件相结合。当布 置在两个部件之间的材料件开始滑动时，摩擦材料提供干摩擦润滑， 保持基本恒定的摩擦系数。
阻尼装置还可以在粘弹性材料件和/或摩擦材料件之间包括用第 三种材料制成的材料件。例如，黄铜或类似金属件可以对不同构件之 间的摩擦运动提供良好干润滑。
阻尼装置还可以包括适于改变夹紧力的构件。通过改变夹紧力， 使摩擦力和阻尼特性得到改变，从而适应特定目的，例如适应一定的 风力、地震等的运动。改变夹紧力的构件可以是电动机械装置、电动 液压装置、气动装置或者类似的机械控制或电动控制装置，可以使建 筑物中的阻尼器根据实际情况进行主动调节。
根据本发明一个优选实施例，一个或多个压电材料件插入在两个 部件之间。压电件可以插入在任何地方并与其它插入件相接触。对这 些构件施加电压，这些构件的大小和夹紧力可以得到改变。
在本发明一个优选实施例中，接合件包括一个穿过至少两个部件 中每个部件的销钉。销钉可以用作使阻尼器保持在一起的唯一构件， 从而易于装配阻尼器，易于调节阻尼作用。部件之间或摩擦垫之间的 摩擦运动发生于部件围绕销钉的转动，因而销钉起铰接销钉的作用。
在本发明一个优选实施例中，阻尼装置可以包括一个螺栓，螺栓 的至少一部分构成销钉，螺栓具有：
—一个具有螺栓头的螺栓构件，
—一个具有螺母头的螺母，
夹紧力由螺栓的预拉力加以确定。这是本发明简单而可靠的实施 例，仅需简单的工具即可装配阻尼装置和调节夹紧力。
阻尼装置还可以具有持续保持基本恒定的夹紧力的构件。这是必 要的，因为摩擦力随夹紧力而变化，因为摩擦力要调节到适应阻尼条 件。
保持基本恒定的夹紧力的构件可以包括至少一个弹簧，所述弹簧 布置在螺栓头和构件之一的一个表面之间和/或螺母头和构件之一的 一个表面之间。弹簧最好是一个盘簧或多个串联布置的盘簧，或者可 以是布置在螺栓头和构件之一的一个表面之间的一个或多个盘簧，另 一个盘簧或多个盘簧布置在螺母头和构件之一的一个表面之间。一个 垫片最好布置在盘簧和部件表面之间。垫片应适于对摩擦垫或粘弹性 垫均匀分配压力。垫片可以是硬钢盘，其厚度使垫片可以承受螺母或 螺栓的压力而基本不变形。加入一个垫片，可以选用壁薄的部件，从 而减轻阻尼器的重量。
在本发明一个优选实施例中，所述至少两个部件具有在基本平行 的平面上延伸的一个侧板和一个中央板。侧板最好布置成与撑杆系统 的撑杆之一进行固定连接或转动连接，撑杆在另一端与框架结构的一 个部件进行固定连接或转动连接。中央板固定或转动地连接到框架结 构的部件之一上，以防止或允许在中央板和结构件之间进行相对转动。 在这种构造型式中，粘弹性材料件和/或摩擦材料件最好布置在侧板和 中央板之间，从而在这些板之间提供粘弹性阻尼或摩擦。在一个优选 实施例中，两个侧板配合中央板，每个侧板围绕中央板对称布置。两 个侧板中每个侧板与结构部件之一或撑杆系统的一个撑杆进行转动连 接或固定连接，撑杆在另一端与框架结构的部件进行固定连接或转动 连接。在这种构造型式中，最好配置两个粘弹性材料件或摩擦材料件， 每个都布置在侧板之一和中央板之间。
摩擦材料即使在许多运动周期后也要在一段时间保持恒定的摩擦 力。摩擦材料最好选自下述材料：钢、耐腐蚀钢、黄铜、铝、任何含 有铝和其它钢材料的合金、钢和塑料的合成材料、塑料和玻璃纤维、 碳、kevlar的合成材料、任何陶瓷材料和玻璃纤维、碳或kevlar的 合成材料。
同样，第三种材料最好选自下述材料或合成材料：钢、耐腐蚀钢、 黄铜、铝、任何含有铝和其它钢材料的合金、钢和塑料的合成材料、 塑料和玻璃纤维、碳、kevlar的合成材料、任何陶瓷材料和玻璃纤维、 碳或kevlar的合成材料。
另外，侧板和/或中央板最好由钢制成，耐腐蚀钢或黄铜比较合适， 但是，其它材料也适用，例如：铝、任何含有铝和其它钢材料的合金、 钢和塑料的合成材料、塑料和玻璃纤维、碳、kevlar或类似物质的合 成材料、任何陶瓷材料和玻璃纤维、碳、kevlar或类似物质的合成材 料。
撑杆系统最好具有本发明阻尼器的特性中的任何特性。阻尼装置 最好具有至少两个上述侧板，这两个侧板在其至少一端通过一个互连 件进行互连，其中，一个撑杆安装到互连件上。在一个优选实施例中， 侧板中至少一个侧板通过一个撑杆与结构件之一进行互连，其中，中 央板连接或安装到另一个结构件上。此外，侧板中至少一个侧板可以 通过两个撑杆与结构件之一进行连接，两个撑杆连接到侧板的相对的 端部上，其中，中央板连接或安装到另一个结构件上。
撑杆系统可以布置成侧板通过两个撑杆与结构件之一进行连接， 阻尼器布置成V形撑杆。在一些技术文献中，这种撑杆为倒V形撑杆 或人字形撑杆。同样，撑杆系统可以布置成侧板中至少一个侧板通过 两个撑杆与结构件之一进行连接，阻尼器布置成D形撑杆。撑杆系统 也可以布置成侧板中至少一个侧板通过两个撑杆与结构件之一进行连 接，阻尼器布置成K形撑杆。布置的选择取决于实际情况，由专业设 计师加以选择。

现在，参照附图来描述本发明的一个优选实施例。附图如下：
图1示出包括四个阻尼器的一个基础隔离装置；
图2是使一个结构系统与地基相连接的一个阻尼器系统的侧视图；
图3和4示出基础因扭曲而转动时阻尼器的作用机理；
图5是与图1类似的系统的侧视图，该系统包括一个弹簧，用于 使第一结构部件保持在初始位置，其中，第一和第二结构部件处于彼 此的相互位置；
图6示出用于阻尼机器移动的装置的具体结构；
图7、8和9示出图6所示装置的另外三个实施例；
图10示出具有一个滑动部件的装置的实施例；
图11和12示出图10所示装置的其它实施例；
图13是本发明的摩擦阻尼装置的立体图；
图14示出具有一个摩擦阻尼装置的钢架；
图15示出用于阻尼框架移动的阻尼器的作用机理；
图16示出在不同类型的撑杆系统中使用摩擦阻尼器的灵活性；
图17示出具有两个侧面部件、一个中央板及两个粘弹性材料件的 阻尼器；
图18示出图17所示的阻尼器，该阻尼器包括两个摩擦材料件；
图19示出图18所示的阻尼器，该阻尼器还包括两个第三材料件， 例如用黄铜制成的盘；
图20示出图18所示的阻尼器，该阻尼器还包括两个压电材料件；
图21示出用于拉索式桥梁的阻尼器；
图22示出用于撞击阻尼的阻尼器；
图23示出用于矩形护墙的阻尼器；以及
图24示出一个阻尼器，其一个摩擦材料阻尼部件布置在一个转动 接合件中，而一个粘弹性材料阻尼部件布置在另一个转动接合件中。

如图1和2所示，本发明装置具有一个第一结构部件1和一个第 二结构部件2。第一结构部件转动地连接到第一组构件中的至少两个 构件7上(图2仅示出这些构件之一)。第二结构部件也转动地连接到 第二组构件中的至少两个构件上(图2仅示出这些构件之一)。第一组 构件中的构件都在转动接合件6单独连接到第二组构件中的一个构件 上。在至少一个、最好是在每个接合件中，构件都由夹紧件、例如一 个穿过接合件的两个构件的螺栓8夹紧在一起。
在接合件之一或每个接合件中，一个阻尼部件3、5可以布置成对 接合件中构件之一相对于另一个构件的移动进行阻尼。阻尼部件3、5 可以是适于减小接合件中构件之一相对于另一个构件的移动能力的材 料件。例如，一个橡胶材料件布置在接合件中的两个构件之间并与两 个构件相接触。阻尼部件最好是摩擦材料件，例如制动器或离合器用 的含有石棉的材料，或者阻尼部件是粘弹性材料件，例如布置在两个 构件、例如粘结在一个或两个构件上的比较厚而且柔软的硅化垫。此 外，阻尼部件可以具有一个或多个用两种材料制成的构件，例如具有 一层或多层粘弹性材料以及一层或多层摩擦材料的夹心结构。阻尼部 件也可以用具有粘弹性和在其表面上具有高表面摩擦作用即粘弹性材 料和摩擦材料相结合的材料制成。
阻尼器可以按不同方式布置。如图1所示，阻尼器可以具有不止 两个、可多至四个甚至更多个转动的摩擦或粘弹性接合件或阻尼器11， 刚性结构1、10的每一侧布置一台。每组接合件在一个构件和第一结 构之间具有一个接合件，在另一个构件和第二结构之间具有一个接合 件，最后，一个接合件连接两个构件。根据其它优选实施例，阻尼器 可以在刚性结构的每一侧或者至少在刚性结构的一些侧面布置摩擦或 粘弹性阻尼器。例如，最好可以沿刚性结构四侧中的两侧布置四个摩 擦阻尼器，每侧两个。这样，刚性结构四侧中的其它两侧可以节省空 间。甚至可以沿刚性结构四侧中的每一侧布置两个或多个转动阻尼器。
图2是装置的侧视图。装置配有一个第一和一个第二结构部件1、 2。第一结构部件是4、7。第一结构部件1由一个转动接合件8连接 到第一组构件中的构件7上，接合件6中这个构件连接到第二组构件 中的一个构件上。第一组构件中的构件和/或转动接合件8的铰接销钉 可以用钢或任何其它合适的材料、例如碳纤维合成材料包括聚合物或 环氧树脂或者用陶瓷材料制成。结构部件1、2连接到待减震建筑结构 的构件上，例如分别连接到地基和第一层建筑物上，以致允许整个建 筑物在水平面上进行移动。构件4、7在一个具有铰接销钉6的接合件 中进行互连。当结构(或建筑物)10移动时，这种移动致使构件4、7 围绕铰接销钉相互反向转动。接合件中，阻尼部件3产生对移动的摩 擦或粘弹性阻力，从而阻尼建筑物10的移动。装置还可以在转动接合 件的构件之间布置任意数目的阻尼部件、例如摩擦材料或粘弹性材料 盘形垫片3、5。摩擦或粘弹性垫确保对接合件构件的稳定摩擦力或粘 弹性力。摩擦或粘弹性材料垫还可以布置在使第一和第二组的构件4、 7分别与第一和第二结构部件1、2相连接的转动接合件中的一个或两 个接合件中。
在本发明一个优选实施例中，阻尼器包括两个构件，其中每个都 与一个分开的平台相连接。如图2所示，构件7通过一个销钉8转动 地连接到第一结构部件1上，从而例如连接到建筑物的地基上。阻尼 部件5减小构件相对于第一结构部件转动的能力。附加构件可以与部 件5进行串联布置，或者取代部件5，例如用于调节构件7的高度， 从而调节第二结构部件相对于第一结构部件的高度。
同样，构件4由销钉8通过部件5连接到第二结构部件2上。
接合件6可以配有一个使板4和7相连接的铰接销钉、例如一个 螺栓。螺栓最好是预拉力螺栓。
几个盘簧垫片可以插入在接合件6的螺栓的头部或螺母与构件4 和7之一之间。盘簧垫片确保对摩擦垫的恒定压力，从而确保对接合 件中构件的相互转动产生比较恒定的反作用力。
第一和第二结构部件最好是强刚性结构，可以由不同类型的滑动 件和隔离件9彼此进行滑动。作为滑动或隔离材料，可以使用橡胶、 钢、金属或滚珠轴承。也可以是能够活动或滑动的任何整体件。根据 一种布置，第二结构部件2通过一个具有朝上延伸的自由滚珠表面的 滚珠轴承在第一结构部件1上进行滑动，滚珠布置在轴承中，轴承固 定到第一结构部件上，并且可以自由滚动。第二结构部件配有一个抛 物面，确定一个朝上延伸的半球形，滚珠可以在其中支承第二结构部 件2。如果第二结构部件2偏离第一结构部件1，则…(译者注：原文 中遗漏下句)。
为一特定目的设计阻尼器时，应该考虑到在刚性结构的水平移动 大小和转动式阻尼器的转动之间存在一种关系。阻尼器最好设计成甚 至刚性结构的非常小的水平移动也使转动式阻尼器发生相当大的转 动，从而使阻尼器尽量消耗更多的能量。使构件4和7尽量短，即可 在刚性结构的水平移动和转动式阻尼器的转动之间获得尽可能良好的 关系，从而消耗最多的能量。
图3和4示出系统从图1所示的无载荷“初始”位置移开的两种 不同的情况。
图5是与图1所示的相类似的系统的侧视图。系统具有两个结构 部件，呈两个四角框架形状。这两个框架通过转动接合件进行连接。 这些转动接合件配有盘簧51，所述盘簧51布置成确保对阻尼部件的 恒定夹紧压力。为了使一个框架相对于另一个框架进行移动，还要确 保框架至少基本在彼此的顶部处于一种“初始的”相互位置，通过一 个或多个使结构部件朝“初始位置”移动的强力弹簧52，结构部件1、 2朝“初始”位置进行移动。
图6示出装置的结构，其中，第一结构部件61固定在牢固的地基 62上，第二结构部件63固定在离心机64即需要阻尼的机械的机座上。 如图所示，第一结构部件61通过第一和第二转动接合件67、68连接 到一个第一和一个第二构件65、66上。第一构件65又通过一个第三 转动接合件70连接到一个第三构件69上。第二构件66在一个第四转 动接合件71连接到第三构件上。第二结构部件63连接到第四和第五 构件72、73上，第四和第五构件72、73在一个第五转动接合件74进 行互连。第五转动接合件和第四转动接合件由一个第六构件75进行互 连。如图6所示，装置允许离心机在一个水平面的所有方向上移动。 接合件中的摩擦和/或粘弹性阻力阻尼任何方向上的移动。
图7和8示出图6所示装置的其它两个实施例。在这两个附图中， 滑动部件81配置成对两个构件82、83之间的滑动提供摩擦和/或粘弹 性阻力。图9示出图6所示装置的一个简单实施例，其中，转动接合 件和构件数量有所减少。
图10示出装置的一个实施例，其中，刚性接合件101使构件102 与待减震的装置、例如一台机械103相连接。转动接合件104和107 配置成阻尼构件之间的相互移动：接合件104阻尼构件105、106和 102之间的移动，而接合件107阻尼构件106和108之间的移动。接 合件104和107可以配有一个阻尼部件，用于提供摩擦和/或粘弹性阻 力。系统可以附加配置一个弹簧或一组弹簧，使结构103移动后返回 其初始位置。所述弹簧可以配置在结构103和周围的一个固定部位、 例如地基的一个部位之间，或者所述弹簧可以配置在转动接合件104 和107之一或两个之中。
图11示出图10所示装置的其它实施例。在这个实施例中，机械 的水平移动由接合件112中的摩擦阻力和/或粘弹性阻力加以阻尼。在 线性运动和转动相结合的接合件111中，构件113被允许进行水平滑 动和围绕铰接销钉114转动。系统可以附加配置一个弹簧或一组弹簧， 使结构115移动后返回其初始位置。所述弹簧可以配置在结构115和 周围的一个固定部位、例如地基的一个部位之间，或者所述弹簧可以 配置在转动接合件112中。
图12示出图10所示装置的其它实施例。在这个装置中，机械由 两个转动接合件121、122进行阻尼。一个弹簧125连接在转动接合件 123和接合件124之间。构件127和128由一个铰接件分别与接合件 124相连接。为了使装置、例如机械126不转动，最好用多个、例如 两个、三个、四个或更多个所示类型的组件加以支承。
其它附图都示出根据本发明第二方面的阻尼器的各种不同的实施 例。
如图13和14所示，本发明阻尼器可以具有一个中央板131，中央 板131配有一个孔138，用于将板例如固定到一个结构系统的一个上 框架1418上。阻尼器还配有两个侧板134。这些侧板也配有孔，用于 将侧板固定到撑杆1413上。摩擦材料垫片或粘弹性材料垫片133布置 在中央板131和侧板134之间。螺栓132、螺母135和盘簧136用于 对粘弹性材料或摩擦材料垫片施加综合夹紧力。如果垫片用粘弹性材 料制成，那么，这些垫片可以胶接或以类似的方法固定到钢板上，或 者，盘可以宽松地布置在钢板之间。如果钢板和垫片之间的摩擦与对 钢板移动的粘弹性阻力比较起来较大，则将确保：如果发生滑动，那 么，在钢板和粘弹性材料盘之间发生滑动之前，移动将受到粘弹性阻 尼。一个垫片137可以插入在侧板和盘簧之间。
当阻尼器安装在结构框架上时，如图14所示，阻尼器随框架的水 平移动而移动，如图15所示。由于中央板和上柱之间的铰接连接以及 侧板和撑杆1413之间的铰接连接，撑杆1413又转动地连接到底柱 1417上，因此，结构框架移动的作用力转动地传递到阻尼部件，如图 15所示。当结构框架开始移动时，阻尼器通过粘弹性力消耗开始积聚 的能量。
当阻尼器中外力超过摩擦力时，中央板和粘弹性材料垫片或摩擦 材料垫片之间发生滑动。所述板围绕铰接销钉或螺栓进行圆运动滑动。 由于撑杆系统的拉力，摩擦材料垫片和侧板之间或者摩擦材料垫片和 粘弹性材料垫片之间也发生滑动。在滑动阶段，阻尼器通过滑动面之 间的摩擦消耗能量。这个阶段一直保持下去，当载荷改变其方向时， 就转变到粘弹性阶段。
这种从一个阶段到另一个阶段的改变过程，随着作用力施加的方 向的改变而不断重复。
为了在阻尼器运转时保持恒定的夹紧力，最好在螺栓头和侧板之 间，在螺母和侧板之间或者在两侧安装一个或多个盘簧136。弹簧可 以是任何类型的，但是在本发明一个优选实施例中，结合使用盘簧136 和垫片137、例如别氏垫片。这些弹簧起初是压扁的锥形环形盘簧。 布置垫片是为了防止在钢板上由于盘簧被压缩而出现压痕。
阻尼器设计非常简单，仅具有一些易于生产的构件。同时，阻尼 器易于装配，布置中灵活性很大。如图14、15和16所示，阻尼器可 以布置成不同的结构以及不同的撑杆系统。
两个侧板134将阻尼器连接到一个撑杆系统、例如人字形撑杆系 统(如图14所示)或者类似的撑杆系统、例如D形或K形撑杆系统上。 撑杆系统可以具有杆1413，这些杆1413进行预拉力，以防由于压缩 力而弯曲。但是，撑杆系统也可以具有能够吸收压缩力的结构部件。 撑杆最好在两端1401和1403进行转动连接，配有一个简单的轴承部 件，用于将撑杆系统连接到阻尼器1402和柱底连接件1417上，如图 14所示。框架1418是上框架柱。
如有必要，使用两个侧板的原因是增大摩擦面积，提供必要的对 称性以获得装置的平面特性。所有板和摩擦垫片都具有一个中央孔， 用于同具有一个螺母135的一个螺栓132或者限定铰接销钉的同类构 件进行装配。螺栓或类似的铰接销钉压缩阻尼器的三个板131和134 以及铰接连接件中的粘弹性材料或摩擦材料垫片133。同时，螺栓132 用于控制施加在粘弹性摩擦垫片和钢板上的法向力，从而改变阻尼器 的阻尼特性。
图16示出多部件阻尼器的一个实施例，这使设计者能够设计一种 具有多个部件的阻尼器。阻尼器设计的简化可以根据设计外力和空间 限制的要求制造一种具有多个部件的阻尼器。
图17A是图13所示阻尼器的侧视图。阻尼器具有一个中央板131 和两个侧板134。中央板和两个侧板之间布置有粘弹性材料垫片或摩 擦材料垫片。所用材料也可以结合使用粘弹性材料和在其表面上提供 摩擦阻力的材料。
图17B示出图17A所示阻尼器的另一个实施例，其中，盘簧136 靠近一个或两个侧板134进行布置，或者如图17B所示，靠近垫片137 进行布置。如果垫片133用摩擦材料制成，至少如果垫片具有用于通 过摩擦阻尼中央板和侧板之间的相互移动的摩擦面特性，那么，配置 盘簧136是很重要的。
如图18所示，粘弹性材料和/或摩擦材料盘形垫片133可以布置 在钢板、例如中央板131和粘弹性材料垫片133之间或者粘弹性材料 垫片之间。因此，粘弹性材料的粘弹性阻尼和摩擦材料的摩擦阻尼相 结合而阻尼移动。粘弹性阻尼通常发生于结构的很小震动，而摩擦阻 尼随着移动加剧使垫片和/或钢板之间出现滑动而发生。
如图19所示，甚至可以在其它任何粘弹性材料垫片或摩擦材料垫 片之间或者在垫片之一和钢板之一之间布置多个侧板134和/或第三 种材料垫片133、例如钢板。这些板插入成在粘弹性材料垫片和/或摩 擦材料垫片的整个表面上确保均匀压力。
如图20所示，甚至可以在其它任何板在这种情况下是侧板134和 粘弹性材料垫片133之间布置多个压电材料垫片2021。对压电材料施 加电压，这些板的大小发生变化。因此，对粘弹性材料垫片的压力和/ 或对摩擦材料垫片的压力发生变化，阻尼器的特性也就发生变化。一 般来说，侧板134和摩擦材料垫片或粘弹性材料垫片可以按任何顺序 布置。例如，在从中央板朝垫片137的顺序中，板和盘可以布置如下：
粘弹性材料盘、摩擦材料盘、第三种材料盘(例如钢盘)和一个侧 板，或者粘弹性材料盘、第三种材料盘(例如钢盘)、摩擦材料盘、粘 弹性材料盘和一个侧板，或者摩擦材料盘、粘弹性材料盘、第三种材 料盘(例如钢盘)、粘弹性材料盘和一个侧板，或者摩擦材料盘、粘弹 性材料盘、摩擦材料盘、第三种材料盘(例如钢盘)和一个侧板。
可以根据所需的阻尼特性采用材料之间任何可能的结合方法。
图21示出用于桥梁缆索阻尼的三种不同情况下的阻尼器212。桥 梁缆索211通过多组阻尼转动接合件连接到桥梁的一个固定构件上。
图22示出两个相邻的建筑结构221、222，这两个建筑结构221、 222由构件223进行互连，这些构件223在阻尼转动接合件224中进 行互连。因此，建筑物的移动受到阻尼。阻尼机构防止建筑物彼此撞 击。
图23示出一种专用于阻尼小型结构的移动的墙壁阻尼器，所述小 型结构例如是房屋或刚性框架、例如相对宽度而言较高的壁板，也就 是说，其两个侧面231比其它侧面232长的结构。阻尼器233布置在 顶部表面和/或底部表面的一个或两个表面，即布置在结构的较长侧表 面的一个或两个端部部分。这种阻尼器可以布置在结构的这些区域。 每个阻尼器固定到结构239上，结构239可以是一个刚性壁板或一个 刚性框架。阻尼器分别通过第一和第二转动接合件237、238将框架或 壁板连接到周围的框架或壁板240上。一个或两个转动接合件可以由 阻尼部件、例如粘弹性材料垫片或摩擦材料垫片进行阻尼。
图24示出一种具有两个阻尼转动接合件241、242的摩擦材料和 粘弹性材料相结合的阻尼器。第一个转动接合件241由布置在中央板 244和侧板245、246之间的摩擦材料243进行阻尼。以类似方法布置 的粘弹性材料对第二个转动接合件242进行阻尼。