一种两端销轴连接双向铅挤压耗能阻尼器的制作方法

本发明涉及一种安装在钢桁架连梁中的两端销轴连接双向铅挤压耗能阻尼器，结构受力时，由于销轴连接使阻尼器两端不传递力，保证阻尼器成二力杆受力，属于工程结构耗能技术领域。

背景技术：

传统大震不倒的抗震思想向震后迅速恢复城市、居民正常的生活秩序方向发展。建筑需要一种可以在地震之后迅速恢复功能的结构或构件。可恢复功能结构是指地震后不需修复或稍加修复即可恢复其使用功能的结构。高层建筑使用者众多，一旦遭遇地震损伤，高层建筑震后修复加固的经济和时间成本很高。可更换构件是实现高层建筑结构震后功能可恢复的一种有效途径。剪力墙结构是建筑结构中一种重要的结构体系，而连梁是剪力墙结构中的耗能构件，在连梁的内部设置一个耗能部件，震时仅使耗能部件屈服耗能，连梁其余部分尽量不产生破坏，震后仅需对受损的耗能部件进行更换即可，耗能部件也称之为连梁“保险丝”。

传统的钢筋混凝土连梁对剪切变形十分敏感，在很多情况下出现超筋情况，并且易于产生剪切斜裂缝。实腹型钢连梁形式以期利用钢材延性耗能好的优势改善联肢剪力墙的抗震性能。钢桁架连梁是由上、下弦杆和腹杆组成，与实腹式钢连梁相比，钢桁架连梁刚度可以控制调节，可以按抗震需要设计刚度值，使其避开地震波卓越周期，避免产生共振。正常使用状态及小震作用下，与剪力墙一起工作保持弹性状态，大震作用下，交叉腹杆抗剪屈服，形成塑性铰，耗散大量地震能量，构筑了联肢剪力墙的多道抗震防线。

钢桁架连梁中弦杆和腹杆受力都是二力杆，本专利提出一种两端销轴连接双向铅挤压耗能阻尼器，替换钢桁架连梁中的杆件。当小震作用下，该阻尼器进行耗能；当大震情况下，可以很方便地更换维修。

技术实现要素：

本发明旨在解决的技术问题是一种新型阻尼器，利用了钢桁架连梁受力行为，提出了一种两端销轴连接双向铅挤压耗能阻尼器。这种阻尼器两端采用销轴与结构连接，利用外套筒和挤压轴具有双向运动行为，套筒内固定限位使挤压材料处于封闭的空间，同时也为挤压轴起到限位作用，下盖板与钢套筒采用高强抗剪螺栓在侧面连接，增大了挤压轴的行程。

本发明作为阻尼器可以设置于桁架结构之中，阻尼器两端的销轴连接接，使桁架结构中的阻尼器发挥其轴向受力进行耗能，可以抵抗风荷载和小震作用；当遭受超过设防烈度等级的地震时，耗能部位的阻尼器可以很方便地更换维修。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种两端销轴连接双向铅挤压耗能阻尼器，主要由上销轴连接段（1），上盖板（2），钢套筒（3），挤压轴（4），挤压轴连接板（5），铅（6），下盖板（7），高强抗拉螺栓（8），高强抗剪螺栓（9）,密封材料（10），下销轴连接段（11），其中，上销轴连接段（1）与结构一侧连接，下销轴连接段（11）与结构另一侧连接，上盖板（2）一侧与上销轴连接段（1）通过焊接连接，另一侧与钢套筒（3）通过高强抗拉螺栓（8）连接，钢套筒（3）内部有固定限位，密封材料（10）放入钢套筒（3）固定限位和下盖板（7）凹槽内，铅（6）附着挤压轴（4）周围插入钢套筒（3）内，过固定限位一定距离，下盖板（7）和钢套筒（3）通过高强抗剪螺栓（9）连接，挤压轴连接板（5）一侧与挤压轴（4）焊接连接，另一侧与下销轴连接段（11）焊接连接。

依照本发明实施例所述，上销轴连接段（1）和下销轴连接段（11）与结构连接用销轴。

依照本发明实施例所述，钢套筒（3）与挤压轴（4）可双向相对运动。

依照本发明实施例所述，钢套筒（3）内部固定限位和下盖板（7）内带有凹槽。

依照本发明实施例所述，钢套筒（3）内部通过固定限位分成一个空腔和充满铅（6）的密闭腔。

依照本发明实施例所述，铅（6）附着挤压轴（4）周围放入钢套筒（3）内，过固定限位一定距离，需根据挤压力和行程计算。

依照本发明实施例所述，下盖板（7）与钢套筒（3）通过高强抗剪螺栓（9）连接。

本发明有益的效果：

本发明两端采用销轴与结构相连接，置于桁架结构之中，符合桁架受力行为；本专利结构简单，力学途径明确，性能可靠，组装方便；本专利在小震时，可以发挥阻尼器轴向运动耗能，减少其他杆件破坏；大震下损坏，可方便更换维修。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1：两端销轴连接双向铅挤压耗能阻尼器俯视示意图。

图2：两端销轴连接双向铅挤压耗能阻尼器侧视示意图。

图3：销栓轴示意图。

图4：上盖板示意图。

图5：钢套筒示意图。

图6：下盖板示意图。

图7：挤压轴和挤压轴连接板示意图。

图8：上、下销轴连接段示意图。

图9：挤压材料铅示意图。

图中1.上销轴连接段，2.上盖板，3.钢套筒，4.挤压轴，5.挤压轴连接板，6.铅，7.下盖板，8.高强抗拉螺栓，9.高强抗剪螺栓，10.密封材料，11.下销轴连接段，12.销轴，13.螺纹孔，14.螺纹孔，15.螺纹孔，16.密封件凹槽，17.螺纹孔，18.螺纹孔，19.螺纹孔，20.销轴孔

具体实施方式：

根据本发明的技术方案，采用两端销轴连接双向铅挤压耗能阻尼器，其制作顺序如下：

组装时，先将上销轴连接段1焊接到上盖板2上侧，上盖板2开设螺栓孔13；接着钢套筒3插入到上盖板2凹槽中，钢套筒3耳部开设螺纹孔15，通过高强抗拉螺栓8将钢套筒3和上盖板2进行连接。

将密封材料10分别放入钢套筒密封件凹槽16内和下盖板密封件凹槽16内。挤压轴4焊接到挤压轴连接板5上侧；下部销轴连接段11焊接到挤压轴连接板5下侧。

加工好的两部分铅6附着在挤压轴4周围，将铅6和挤压轴4、挤压轴连接板5、下部销轴连接板组装完毕的整体一起穿越下盖板7放入钢套筒3中，过固定限位一定距离，需根据挤压力和行程计算，将下盖板7封住钢套筒，下盖板7侧面开设螺栓孔19，钢套筒侧面开设螺栓孔17，用高强抗剪螺栓9将钢套筒3和下盖板7进行连接。

组装完成后，将销轴12放置于两端阻尼器销轴孔20内，并通过两端的销轴12将阻尼器与结构两端进行连接。

以上是本发明的一个典型实施例，本发明的实施不限于此。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种两端销轴连接双向铅挤压耗能阻尼器，属于工程结构耗能技术领域。将阻尼器安装在钢桁架连梁中，结构受力时，由于销轴连接使阻尼器两端不传递力，保证阻尼器成二力杆受力。本阻尼器包括钢套筒、挤压轴、挤压轴连接板、密封材料、铅、上盖板、下盖板、上下销轴连接段、高强抗拉螺栓、高强抗剪螺栓构成。钢套筒内部有固定限位，铅附着挤压轴周围放入套筒内，过固定限位一定距离，需根据挤压力和行程计算，上盖板与套筒用高强抗拉螺栓固定，下盖板与套筒用高强抗剪螺栓在筒侧壁固定。挤压轴中部设有轴突，通过轴突挤压套筒和挤压轴内封闭的铅，由于挤压轴与钢套筒有相对运动，铅受到挤压而产生阻尼力。在地震中阻尼器损坏，可拆装销轴更换阻尼器，以便继续耗能。

技术研发人员：王涛;陈吉光;戴君武;周中一
受保护的技术使用者：中国地震局工程力学研究所;北京鼎力振控科技有限公司
技术研发日：2017.08.17
技术公布日：2017.10.10