专利名称：组合式抗震消能支撑的制作方法
技术领域：
本实用新型属于建筑结构抗震控制装置，可用于减少建筑结构的地震反应，从而避免或减少建筑物的震害。
背景技术：
传统的抗震技术难以满足现代社会对建筑物抗震性能的要求，结构抗震控制技术的发展为建筑物抗震提供了新的途径，不仅能使建筑物满足安全性的要求，而且能满足功能方面的要求。目前研究和应用比较成熟的是基础隔震与消能减振技术。为此，在过去三十年里，国内外的研究人员开发了许多消能减振装置，这些装置主要可分为以下四类粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器、金属阻尼器和摩擦阻尼器。这些消能装置主要用于框架结构，与框架的连接比较复杂，抗震消能作用也有限，并且由于受构造上的限制只能在框架平面内起控制作用，而实际发生的地震往往是三维的，这样易引起消能装置在框架平面外的失稳，一旦失稳，消能装置就失去了抗震控制作用，从而影响主体结构的抗震安全性。
发明内容
本实用新型的目的是利用集成技术，开发设计了一种组合型的抗震消能支撑，该支撑能消除现有的抗震消能装置存在的三大不足，尤其能多方面的控制结构的地震反应，从而将建筑物的震害减到最低。
为了达到上述目的，本实用新型由钢支撑、铅芯橡胶消能器与粘性流体消能器组成。其结构要点是在建筑物的钢框架内，采用铅芯橡胶消能器与粘性流体消能器并联，并通过节点板与钢支撑串联构成。钢框架的形式由建筑结构设计确定。在钢框架内部的上框架梁底部通过螺栓连接铅芯橡胶消能器。铅芯橡胶消能器底部通过螺栓连接钢支撑顶部节点板。钢支撑顶部节点板的一侧与粘性流体消能器一端螺栓连接，粘性流体消能器另一端与固结在上框架梁上的连接板螺栓连接；钢支撑顶部节点板的底部与两根钢支撑的顶端固结，两根钢支撑的底端各固结有一块钢支撑底部节点板，该两块钢支撑底部节点板分别与建筑物的左右两根框架柱螺栓连接。由于铅芯橡胶消能器的消能部分为圆柱形，当受到前后左右任何方向来的地震动时，均能提供消能控制作用。这样，在钢支撑框架平面外具有一定的刚度与阻尼，不会造成平面外的失稳。由于在钢结构框架内还设有粘性流体消能器，它能提供较大的阻尼，使两种消能器组合成的本实用新型的消能支撑的消能作用大大增强，抗震控制效果更佳。在地震发生时，框架发生侧向位移，使消能支撑顶部与底部产生水平相对变形，从而带动铅芯橡胶消能器产生水平剪切变形和粘性流体消能器产生活塞运动，这样消能支撑就发挥了其抗震消能作用，结构的地震反应大大减小。
本实用新型的主要优点是1.由于铅芯橡胶和粘性流体都能提供较大的阻尼，前者为变形相关型，后者为速度相关型，从而使本实用新型具有双重的消能效果，增强了抗震控制能力。
2.由于本实用新型将铅芯橡胶消能器与粘性流体消能器组合安装在需要抗震的建筑结构内，解决了抗震消能器平面外的失稳问题，使结构潜在的抗震安全性得到增强。
3.该装置与主体结构的连接简单、施工方便、传力可靠。
4.若在大震后该装置因遭到破坏需进行更换，由于与主体结构连接简单，更换相对比较简单，使日后维护简单易行，无后顾之忧。
附图为本实用新型的一个实施例，其中图1为本实用新型的结构总图图2为本实用新型的铅芯橡胶消能器与框架梁连接A-A剖视图图3为本实用新型的粘性流体消能器与框架梁连接B-B剖视图图4为本实用新型的消能支撑与框架柱连接C-C剖视图具体实施方式
结合附图对本实用新型作进一步详细描述。请参阅附图1、2、3、4。本实用新型包括铅芯橡胶消能器2、粘性流体消能器3、连接板4、钢支撑顶部节点板5、钢支撑底部节点板7和钢支撑8。在建筑物钢结构的上、下框架梁1和左、右框架柱6内安装本实用新型。先在钢结构内部的上框架梁1底部开设螺孔，螺孔的大小、位置与铅芯橡胶消能器2上的螺孔相同，用螺栓9和螺母10将上框架梁1与铅芯橡胶消能器2螺栓连接为一体。铅芯橡胶消能器2底部，通过螺栓9和螺母10与钢支撑顶部节点板5螺栓连接。钢支撑顶部节点板5的一侧通过螺栓11和螺母12与粘性流体消能器3一端螺栓连接。粘性流体消能器3另一端与连接板4螺栓连接。连接板4的另一端与建筑物钢结构的上框架梁1底部焊接。钢支撑顶部节点板5的底部与两根钢支撑8的顶端焊接。两根钢支撑8由四根槽钢分别对称焊接组成，槽钢的尺寸和节点板的大小可根据结构受力灵活调整，钢支撑8的底端分别与钢支撑底部节点板7焊接，钢支撑底部节点板7与建筑物钢结构的左右两根框架柱6通过螺栓13、螺母14连接，使钢支撑8成为一等腰三角形形状，这样就构成了本实用新型的抗震消能组合支撑。由于该消能支撑具有一定的刚度，在增大结构阻尼的同时，也使结构的抗侧刚度增大，因此，在设计时要根据建筑物主体结构的刚度调整该装置的刚度与阻尼两个参数，使其带来的抗震控制效果最佳。
权利要求1.组合式抗震消能支撑，其特征在于由铅芯橡胶消能器(2)、粘性流体消能器(3)和钢支撑(8)组成；在建筑物主体结构内部的上框架梁(1)底部螺栓连接铅芯橡胶消能器(2)；铅芯橡胶消能器(2)底部螺栓连接钢支撑顶部节点板(5)；钢支撑顶部节点板(5)的一侧与粘性流体消能器(3)一端螺栓连接，粘性流体消能器(3)的另一端与连接板(4)一端螺栓连接，连接板(4)的另一端与上框架梁(1)固结；钢支撑顶部节点板(5)的底部与两根钢支撑(8)的顶端固结；两根钢支撑(8)的底端各固有一块钢支撑底部节点板(7)；该两块钢支撑底部节点板(7)分别与建筑物主体结构的左右两根钢框架柱(6)螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的组合式抗震消能支撑，其特征在于所述的两根钢支撑(8)由四根槽钢分别对称焊接构成。
专利摘要组合式抗震消能支撑,属于建筑结构抗震控制装置,其特点是:在建筑物钢框架内,采用铅芯橡胶消能器(2)与粘性流体消能器(3)并联,并通过钢支撑顶部节点板(5)与两根钢支撑(8)串联构成。两根钢支撑(8)的底端各固有一块钢支撑底部节点板(7),该两块钢支撑底部节点板(7)分别与左右两根框架柱(6)螺栓连接。由于铅芯橡胶和粘性流体都能提供较大的阻尼,前者为变形相关型,后者为速度相关型,从而使本实用新型具有双重的消能效果,增强了抗震控制能力。本实用新型安装在需要抗震的建筑结构内,与主体结构的连接简单、施工方便、传力可靠,且一旦在大震中遭到破坏,更换、维护简单易行,可用于减少建筑结构的地震反应,避免或减少建筑物的震害。
文档编号E04B1/98GK2514052SQ0125505
公开日2002年10月2日 申请日期2001年12月3日 优先权日2001年12月3日
发明者吕西林, 蒋欢军 申请人:同济大学