一种高阻尼消能器的制作方法

本实用新型涉及一种消能器，具体涉及一种高阻尼消能器。

背景技术：
：

随着对土木工程结构在地震作用下破坏机制的深入研究，基于性态的抗震设计思想已经应用于新建的工程项目中。同时，震后可快速恢复功能结构体系，即震后土木工程结构不需修复或仅需稍加修复即可恢复其使用功能的结构体系，也是在基于性态的地震工程这一思想指引下发展起来的。剪力墙结构是建筑结构中一种重要的结构体系，在高层住宅中应用最为广泛，而连梁是剪力墙结构体系中的重要构件，直接影响剪力墙与连梁之间的内力分配，进而影响剪力墙结构体系在地震作用下的损伤分布和破坏模式。为了实现基于性态的抗震设计这一思想，并实现剪力墙结构体系震后可快速恢复功能，可更换的消能连梁在剪力墙结构体系中的应用越来越广泛。

消能连梁与传统连梁相比，可以使结构体系受力更合理，并且明显提高结构的耗能能力，进而减小结构在地震作用下的反应和损伤程度。通过剪力墙结构体系的受力分析可以明确剪力墙和连梁之间的内力分配，通过调整不同部位连梁的屈服力和刚度使剪力墙与连梁之间受力更均匀，从而避免薄弱层的出现，进而控制其损伤分布和破坏模式。同时，消能连梁中的消能器可以为结构在地震时提高较大的阻尼，因而可以减小结构地震反应和损伤程度。

消能连梁中的消能器主要包括位移相关型和速度相关型两类，而位移相关型消能器应用较多。其中，位移消能器主要利用软钢在大变形下屈服耗能以及金属界面之间摩擦耗能等原理。而现有的连梁中的消能器通常只采用软钢这一材料，并且耗能原理单一。

技术实现要素：
：

本实用新型为克服上述不足，提供了一种高阻尼消能器，其在地震作用下可提高连梁的阻尼和耗能能力。

本实用新型的高阻尼消能器，为实现上述目的所采用的技术方案在于：包括左右相对平行设置的两块连梁预埋钢板和消能器，所述消能器至少为两组，各组消能器间隔一定距离设置在两块连梁预埋钢板之间，相邻的两组消能器之间设置有铅棒，所述消能器由多张软钢板和摩擦片交错叠加而成。

作为本实用新型的进一步改进，每组消能器通过其上下设置的L型固定座夹紧固定，L型固定座通过螺栓分别固定在两块连梁预埋钢板上，如此将两组消能器固定在连梁预埋钢板上。

作为本实用新型的进一步改进，所述铅棒的两端固定在两个支座上，两块支座通过螺栓分别固定在两块连梁预埋钢板上。如此设置，使铅棒通过支座与连梁预埋钢板相连，使铅棒两端传力可靠，并将变形集中在消能器的中部。

作为本实用新型的进一步改进，所述消能器的中部有开口。如此设置，使消能器形成耗能段中空的结构，避免消能器因中部应力过大而造成破损。

作为本实用新型的进一步改进，所述支座由底座和设于底座上的套管构成，底座通过螺栓固定在连梁预埋钢板上，铅棒的端部插入套管内，如此将铅棒固定在支座上。

作为本实用新型的进一步改进，所述支座为钢支座，其抗应力性能强。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中的两块连梁预埋钢板之间设置有多组消能器，每片消能器采用软钢片和摩擦片紧密叠合构成，解决了常用连梁阻尼器单组钢片耗能时抗弯刚度较小的问题，并提高了其受压稳定性，软钢片与摩擦片紧密叠合也使其受力更均匀，避免了消能器承受弯矩时边缘过早受拉或受压破坏，使消能器在变形时可同时进行屈曲和摩擦耗能，因而有效地增加了消能器的耗能效率。相邻的两组消能器之间设置了铅棒，与常用连梁阻尼器相比，利用铅屈服强度低、耗能能力强的特点，使消能器滞回曲线更饱满，增加了其耗能能力。

附图说明：

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的立体示意图；

图3为消能器的结构示意图；

图4为支座的结构示意图。

具体实施方式：

参照图1和图2，该高阻尼消能器，包括左右相对平行设置的两块连梁预埋钢板5和消能器1，所述消能器1至少为两组，多组消能器与单组消能器相比，增大了消能器的截面惯性矩和抗弯刚度，因而避免了当连梁中部存在弯矩时边缘软钢片拉、压应力过大而造成的过早破坏，各组消能器1间隔一定距离设置在两块连梁预埋钢板5之间，相邻的两组消能器1之间设置有铅棒2，由于铅的屈服强度较小，滞回耗能能力好，故铅棒2可在小变形情况下提供较大阻尼，铅棒2两端采用支座3固定在连梁预埋钢板5上，进而使铅棒2能够有效传递消能器两端的剪力，并使铅棒2的变形集中在中部的耗能段，使铅棒2的耗能段对变形更敏感。参照图4，所述支座3为钢支座，其由底座31和设于底座31上的套管32构成，底座31通过螺栓固定在连梁预埋钢板5上。铅棒2的端部插入套管2内。参照图3，所述消能器1的中部有开口。每组消能器1由软钢片和摩擦片上下交错紧密交叠布置而成，再通过L型固定座4利用贯穿其中的螺杆将其夹紧，L型固定座4再通过螺栓将其固定在连梁预埋钢板5上。将铅棒2两端固定在相应的支座3中，通过螺栓将支座3与连梁预埋钢板5牢固连接。

软钢片与摩擦片除厚度不同外，其余尺寸一致，均为中部开口形成耗能段中空的矩形，软钢片采用低屈服强度钢材制作，摩擦片采用高摩擦系数耐磨材料制作，由于软钢片与摩擦片紧密贴合，使其在地震作用下内力分布更均匀，容易避免个别软钢片因局部应力过大造成其率先破坏进而严重削弱整个消能器的承载能力和耗能能力。同时，由于摩擦片的存在使其各接触面之间出现相对滑移时能够通过摩擦力做功耗能，这一措施使软钢片在材料屈服耗能的同时增加了摩擦耗能，进而使消能器在地震作用下的滞回曲线更饱满、耗能能力增强。

制作时，根据消能器1的设计屈服位移确定软钢片的消能段长度和厚度，并根据消能器1的设计屈服力设计软钢片的有效宽度和片数以及铅棒2面积。为了避免软钢片中部应力集中，中部小范围保持一定有效宽度不变，进而可以确定出摩擦片的片数和厚度。通过消能器的尺寸要求，可以对消能器1的组数和铅棒2的数量及其布置方案进行设计。

地震作用后若每组消能器1因变形过大失效，可以拧下L型固定座4与连梁预埋钢板5和消能器1连接的螺母来更换新的消能器1。

本实用新型采用软钢片与铅棒2作为主要耗能部件，并设置摩擦片而将摩擦耗能应用其中，进一步提高了消能器的耗能能力和效率。同时，消能器中可包括多组消能器1，可以增大截面惯性矩和抗弯刚度，通过本实用新型的构造方式可以避免消能器在弯矩作用下边缘消能器1的过早破坏。