钢铅叠层环形阻尼器的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种钢铅叠层环形阻尼器。它包括软钢耗能筒、铅耗能筒以及钢支撑，其软钢耗能筒和铅耗能筒交替叠层放置构成耗能筒；方筒形的连接板将耗能筒的耗能部位箍住，四个连接板相对于耗能筒的中心两两对称，并构成一个“X”型，带有螺孔的各固定板分别与各连接板固连。本发明的优点效果在于钢铅叠层环形阻尼器初始刚度较大，材料屈服分散面积大，无明显应力集中现象，软钢耗能筒和铅耗能筒具有较好的协调性，材料利用率高、耗能效果好、同时钢铅叠层环形阻尼器的制作安装简单、使用方便，既可以用于新建建筑工程的抗震设计，也可以用于已有工程的加固维修。
【专利说明】钢铅叠层环形阻尼器【技术领域】
[0001]本发明涉及一种建筑结构震动控制装置，特别是涉及一种建筑结构震动控制的建筑用钢铅叠层环形阻尼器。
【背景技术】
[0002]结构消能减振技术是把结构的某些非承重构件(如支撑、剪力墙、连接件等)设计成消能杆件，或在结构的某些部位，层间空间、节点、连接缝等，安装消能装置。在小风或小震时，这些消能杆件或消能装置和结构本身具有足够的侧向刚度以满足使用要求，使结构处于弹性状态；当出现大震或大风时，随着结构侧向变形的增大，消能构件或消能装置率先开始工作，产生较大阻尼，大量消耗输入结构的地震或风振能量，使结构的动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉，迅速衰减结构的地震或风振反应，位移、速度、加速度等，使主体结构避免出现明显的非弹性状态，保护主体结构及构件在强震或大风中免遭破坏。因为地震等原因传输给建筑结构的外部能量，是结构产生振动的根源，所以在结构中设置耗能装置，增加耗能量，将会减少结构的振动反应。
[0003]金属屈服阻尼器(metallic yielding damper)是用软钢或其它软金属材料做成的各种形式的阻尼耗能器。金属屈服后具有良好的滞回性能，利用某些金属具有的弹塑性滞回变形耗能，包括软钢阻尼器、铅阻尼器和形状记忆合金(shape memory alloys，简称SMA)阻尼器等。它对结构进行振动控制的机理是将结构振动的部分能量通过金属的屈服滞回耗能耗散掉，从而达到减小结构反应的目的。
[0004]软钢阻尼器是充分利用软钢进入塑性阶段后具有良好的滞回特性。1972年，Kelly和Skinner等美国学者首先开始研究利用软钢的这种性能来控制结构的动力反应，并提出软钢阻尼器的几种形式，包括扭转梁、弯曲梁、U形条耗能器等。随后，其它学者又相继提出许多形式各异的软钢阻尼器，其中比较典型的如X形软钢阻尼器、三角形板软钢阻尼器、E型钢阻尼器、C型钢阻尼器。`经过国内外许多学者的理论分析和实验研究，证实软钢阻尼器具有稳定的滞回特性，良好的低周疲劳性能，长期的可靠性和不受环境、温度影响等特点，是一种很有前途的耗能器。
[0005]铅阻尼器是充分利用铅具有密度大、熔点低、塑性高、强度低、耐腐强、润滑能力强等特点，同时由于具有较高的延性和柔性，所以在变形过程中可以吸收大量的能量，并具有较强的变形跟踪能力，而且通过动态回复和再结晶过程，其组织和性能还可恢复至变形前的状态，因此铅阻尼器具有使用寿命不受限制、提供的阻尼可靠、对位移变化敏感、构造简单、工作中不需要维护等优点。但是它具有恢复性差及铅污染等缺点。
[0006]全金属阻尼器具有可恢复变形大、阻尼能力强以及耐久性、抗腐蚀性、抗疲劳性能好、工作温度范围大和维护费用低等优点。
[0007]目前研究开发的钢铅阻尼器有中国专利号200510033467.7公开了一种名称为“钢铅组合耗能器”发明专利；中国专利号201010282519.5公开了一种名称为“一种钢铅阻尼器”的发明专利；中国专利号201110318337.3公开了一种名称为“钢铅拉压阻尼器”的发明专利；这些阻尼器都不能很好地用于剪切受力部位的耗能。但这些发明构造相对复杂。
【发明内容】
[0008]本发明针对上述存在的技术问题，目的在于提供一种材料利用率高、耗能效果好，在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度，而在遇到地震时，利用钢铅叠层环形阻尼器的屈服耗能能够减少建筑结构的地震反应，对建筑结构起到很好的保护作用的钢铅叠层环形阻尼器。
[0009]为了实现上述目的本发明解决技术问题的技术方案是:
钢铅叠层环形阻尼器，包括:软钢耗能筒、铅耗能筒以及钢支撑，其软钢耗能筒和铅耗能筒交替叠层放置构成耗能筒；方筒形的连接板将耗能筒的耗能部位箍住，四个连接板相对于耗能筒的中心两两对称，并构成一个“X”形，带有螺孔的各固定板分别与各连接板固连。
[0010]所述的固定板采用螺栓分别与钢支撑连接。
[0011]本发明与现有技术相比具有下列优点和效果:
本发明由于采用软钢耗能筒和铅耗能筒叠层放置构成耗能筒，连接板采用方筒形将耗能部位箍住，四个连接板相对于耗能筒的中心两两对称，并构成一个“X”形，安装于框架“X”支撑上，在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度，而在遇到地震时，利用钢铅叠层环形阻尼器的屈服耗能能够减少建筑结构的地震反应，对建筑结构起到很好的保护作用。
[0012]本发明钢铅叠层环形阻尼器初始刚度较大，材料屈服分散面积大，无明显应力集中现象，软钢耗能筒和铅耗能筒具有较好的协调性，材料利用率高、耗能效果好、同时钢铅叠层环形阻尼器的制作安装简单、使用方便，既可以用于新建建筑工程的抗震设计，也可以用于已有工程的加固维修。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明钢铅叠层环形阻尼器的结构示意图；
图2为本发明钢钢铅叠层环形阻尼器的安装结构示意图。
[0014]图中零件:1为软钢耗能筒；2为铅耗能筒；3为连接板；4为固定板；5为螺孔；6为螺栓；7为垫板；8为钢支撑。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明的保护范围不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准。另外，以不违背本发明技术方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。
[0016]实施例1:
如图1、2所示的钢铅叠层环形阻尼器，软钢耗能筒1、铅耗能筒2、连接板3、固定板4、螺孔5、螺栓6、垫板7、钢支撑8。软钢耗能筒I和铅耗能筒2交替叠层放置构成耗能筒；方筒形的连接板3将耗能筒的耗能部位箍住，四个连接板3相对于耗能筒的中心两两对称，并构成一个“X”形，带有螺孔5的各固定板4分别与各连接板3固连。各固定板4采用螺栓6分别与各钢支撑8连接。
【权利要求】
1.钢铅叠层环形阻尼器，包括:软钢耗能筒(I)、铅耗能筒(2)以及钢支撑(8)，其特征在于:软钢耗能筒(I)和铅耗能筒(2)交替叠层放置构成耗能筒；方筒形的连接板(3)将耗能筒的耗能部位箍住，4个连接板(3)相对于耗能筒的中心两两对称，并构成一个“X”形，带有螺孔(5)的各固定板(4)分别与各连接板(3)固连。
2.根据权利要求1所述的钢铅叠层环形阻尼器，其特征在于:所述的固定板(4)采用螺栓(6)分别与钢支撑(8)连接。
【文档编号】E04B1/98GK103790254SQ201210428758
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年11月1日 优先权日:2012年11月1日
【发明者】张延年, 汪青杰, 徐春一, 郑怡, 刘阳 申请人:沈阳建筑大学