一种节点和横梁之间的阻尼耗能装置的制作方法

本实用新型涉及房屋抗震的技术领域，尤其涉及一种节点和横梁之间的阻尼耗能装置。

背景技术：

地震灾害自古以来就是人类面临的最严重的自然灾害之一，具有极强的随机性、不可预测性和大范围波及性，严重威胁着人类的生存和社会发展。近年来频发的强烈地震造成建筑结构大量破坏，导致大量的人员伤亡和财产损失。

针对国内外对于装配式结构耗能减震的研究现状可以看出，装配式结构由于自身的限制，其在地震作用下的耗能能力存在一定的局限性，因此为了提高装配式结构的抗震性能，引入耗能减震装置是一种经济合理的办法。目前较为常用的装配式结构耗能减震方法为在既有装配式结构中附加阻尼器，其优点在于阻尼器较早进入塑性而使结构更加充分地发挥耗能，并且通过合理的设置阻尼器位置可以一定程度上对结构的塑性铰位置进行调节，优化装配式结构的失效模式。但不足在于目前的研究尚未能够实现对塑性铰位置的精确控制，阻尼器形式提出比较单一，阻尼耗能的效果差。而实际上若发挥一些阻尼器阶段的受力特性，将能够将较早发挥塑性的阻尼器装置作为结构承力构件的一部分，预设于预定的区域，则可以实现对结构失效模式的精确控制，且阻尼耗能效果更好。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种节点和横梁之间的阻尼耗能装置，具有良好的阻尼耗能的效果。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种节点和横梁之间的阻尼耗能装置，包括转动式安装在一起的第一连接部和第二连接部，设置在第一连接部和第二连接部之间的阻尼件；

第一连接部包括前板块、后板块、连接前板块和后板块的第一固定块、与前板块一体成型的第一圆环板、与后板块一体成型的第二圆环板；

第二连接部包括第二固定块、与第二固定块相固定的中板块、与中板块一体成型的第三圆环板和第四圆环板；

第三圆环板位于第四圆环板的前方，前板块的后端面与第三圆环板的前端面相接触，第四圆环板的后端面与后板块的前端面相接触，第一圆环板和第三圆环板之间设有阻尼件，第二圆环板和第四圆环板之间设有阻尼件，前板块、后板块和中板块通过转轴连接在一起，第一固定块固定在节点上，第二固定块固定在横梁上。

进一步的是：前板块、后板块、第一固定块、第一圆环板、第二圆环板是一体成型的，第一固定块的前端与前板块的端部连接，第一固定块的后端与后板块的端部连接，第一圆环板的前端面与前板块的前端面平齐，第二圆环板的后端面与后板块的后端面平齐，前板块的一部分位于第一圆环板的内部，后板块的一部分位于第二圆环板的内部。

进一步的是：第二固定块、中板块、第三圆环板和第四圆环板是一体成型的，第三圆环板的前端面与中板块的前端面平齐，第四圆环板的后端面与中板块的后端面平齐，中板块的一部分位于第三圆环板和第四圆环板的内部。

进一步的是：阻尼件呈圆环状，圆环状的阻尼件上设有避位缺口，阻尼件由塑性材料制成。

进一步的是：第一圆环板和第三圆环板之间设有多个阻尼件，第二圆环板和第四圆环板之间设有多个阻尼件，多个阻尼件沿着以同心圆的方式分布。

进一步的是：其中一些阻尼件的圆周侧面上设有阻尼橡胶，阻尼橡胶位于第一圆环板或第二圆环板的通孔内，阻尼橡胶和第一圆环板的通孔或第二圆环板的通孔处的内壁留有缝隙。

进一步的是：第一圆环板和第二圆环板上均设有多个通孔，第一圆环板和第二圆环板的其中一些通孔处的内壁上设有阻尼橡胶，阻尼橡胶和阻尼件之间留有缝隙。

进一步的是：阻尼件包括一体成形且依次连接在一起的第一圆柱部、第一圆台部、第二圆台部、第二圆柱部；第一圆柱部位于第一圆环板或第二圆环板的通孔内，第二圆柱部位于第三圆环板或第四圆环板的通孔内，阻尼件的宽度从第一圆台部和第二圆台部的相交处到第一圆柱部的过程中逐渐增大，阻尼件的宽度从第一圆台部和第二圆台部的相交处到第二圆柱部的过程中逐渐增大。

进一步的是：阻尼件为软钢。

总的说来，本实用新型具有如下优点：

在阻尼耗能过程中，与第一圆环板和第二圆环板上通孔处的内壁相接触的阻尼件先发生剪切变形，从而起到阻尼耗能的效果，当第一连接部和第二连接部之间的位移差较大时，与第一圆环板和第二圆环板上通孔处的内壁不相接触的阻尼件(设有阻尼橡胶的那些阻尼件)发生剪切变形，从而进一步起到阻尼耗能的效果，阻尼橡胶可以增强阻尼效果，能适应不同强度的地震。该阻尼耗能装置可以通过变形耗能。本阻尼耗能装置的软钢钢质连接具备施工便利易安装、干连接可拆卸、耗能能力良好且稳定的特点。钢材具有良好的极限承载能力，可以做成铰接，混凝土就做成不了。由于阻尼件具有塑性，本阻尼耗能装置通过合理设计之后，具有易安装、可拆卸、塑性可控、耗能良好的优点，可发展成一种新型高性能的装配式耗能减震结构。

附图说明

图1是本阻尼耗能装置主视方向的结构示意图，采用第二种阻尼件。

图2是本阻尼耗能装置立体方向的结构示意图，采用第二种阻尼件。

图3是本阻尼耗能装置的爆炸图，采用第二种阻尼件。

图4是本阻尼耗能装置俯视方向的结构示意图，采用第二种阻尼件。

图5是第一连接部俯视方向的结构示意图。

图6是第二连接部俯视方向的结构示意图。

图7是第二种阻尼件的结构示意图。

图8是本阻尼耗能装置立体方向的结构示意图，采用第一种阻尼件。

图9是本阻尼耗能装置的爆炸图，采用第一种阻尼件。

图10是本阻尼耗能装置俯视方向的结构示意图，采用第一种阻尼件。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。

为了便于统一查看说明书附图里面的各个附图标记，现对说明书附图里出现的附图标记统一说明如下：

1为节点，2为横梁，3为第一连接部，4为第二连接部，5为第二种阻尼件，6为第一种阻尼件，7为转轴，3-1为第一固定块，3-2为前板块，3-3为后板块，3-4为第一圆环板，3-5为第二圆环板，4-1为第二固定块，4-2为中板块，4-3为第三圆环板，4-4为第四圆环板，5-1为第一圆柱部，5-2为第一圆台部，5-3为第二圆台部，5-4为第二圆柱部，6-1为避位缺口。

为叙述方便，现对下文所说的方位说明如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身的投影的方位一致。

结合图1所示，装配式的墙体结构中，一般使用节点将横梁和立柱连接起来，本实用新型的阻尼耗能装置可以设置在横梁和节点之间，将横梁和节点连接起来。结合图1、图2、图3、图4所示，本实用新型的一种节点和横梁之间的阻尼耗能装置，包括转动式安装在一起的第一连接部和第二连接部，设置在第一连接部和第二连接部之间的阻尼件。第一连接部和第二连接部可以相对转动，通过转轴转动式地连接在一起。

结合图2、图3、图4所示，第一连接部包括前板块、后板块、连接前板块和后板块的第一固定块、与前板块一体成型的第一圆环板、与后板块一体成型的第二圆环板。

结合图2、图3、图4所示，第二连接部包括第二固定块、与第二固定块相固定的中板块、与中板块一体成型的第三圆环板和第四圆环板。

结合图2、图3、图4所示，第三圆环板位于第四圆环板的前方，第一圆环板、第三圆环板、第四圆环板、第二圆环板从前往后依次布置。前板块的后端面与第三圆环板的前端面相接触，第四圆环板的后端面与后板块的前端面相接触。第一圆环板和第三圆环板之间设有阻尼件，该阻尼件的前端与第一圆环板连接，该阻尼件的后端与第三圆环板连接。第二圆环板和第四圆环板之间设有阻尼件，该阻尼件的前端与第四圆环板连接，该阻尼件的后端与第二圆环板连接。前板块、后板块和中板块通过转轴连接在一起，前板块、中板块和后板块从前往后依次布置。第一固定块的左端面固定在节点上，第二固定块的右端面固定在横梁上。

结合图3、图5、图6所示，前板块、后板块、第一固定块、第一圆环板、第二圆环板是一体成型的、一体的结构、是一个整体。第一固定块的前端与前板块的左端部连接，第一固定块的后端与后板块的左端部连接，第一圆环板的前端面与前板块的前端面平齐，第一圆环板的后端面与前板块的后端面不平齐，且前板块的后端面位于第一圆环板的后端面的后面，即第一圆环板位于前板块的前部。第二圆环板的后端面与后板块的后端面平齐，第二圆环板的前端面与后板块的前端面不平齐，且后板块的前端面位于第二圆环板的前端面的前面，即第二圆环板位于后板块的后部。前板块的一部分位于第一圆环板的内部，前板块的一部分插入了第一圆环板的内部，前板块和第一圆环板是一体成型的，为了描述的方便分成了前板块和第一圆环板，后板块的一部分位于第二圆环板的内部，后板块和第二圆环板是一体成型的，为了描述的方便分成了后板块和第二圆环板。

结合图3、图5、图6所示，第二固定块、中板块、第三圆环板和第四圆环板是一体成型的、一体的结构、是一个整体。第三圆环板的前端面与中板块的前端面平齐，第四圆环板的后端面与中板块的后端面平齐，第三圆环板和第四圆环板之间存在一定的空隙，中板块的一部分位于第三圆环板和第四圆环板的内部，中板块的一部分插入了第三圆环板和第四圆环板的内部，中板块和第三圆环板和第四圆环板是一体成型的，为了描述的方便分成了中板块和第三圆环板和第四圆环。中板块位于第二固定块左端面的中间位置。

结合图3、图4、图5、图6所示，第一连接部和第二连接部装配时，将第二连接部插入第一连接部内，即使中板块、第三圆环板、第四圆环板都位于前板块和后板块之间。然后转轴穿过前板块、中板块和后板块。

阻尼件有多种形式，本实用新型介绍两种阻尼件，结合图8、图9、图10所示，第一种是：阻尼件呈圆环状，圆环状的阻尼件上设有避位缺口，阻尼件的外径和第一圆环板的外径、第二圆环板的外径、第三圆环板的外径、第四圆环板的外径都是相等的。避位缺口可以用于避开前板块和后板块。第一圆环板和第三圆环板之间的阻尼件，该阻尼件的前端面与第一圆环板相接触，该阻尼件的后端面与第三圆环板相接触。第二圆环板和第四圆环板之间的阻尼件，该阻尼件的前端面与第四圆环板相接触，该阻尼件的后端面与第二圆环板相接触。阻尼件由塑性材料制成。

结合图3、图4、图7所示，第二种阻尼件是：第一圆环板和第三圆环板之间设有多个阻尼件，第二圆环板和第四圆环板之间设有多个阻尼件，这种阻尼件大体呈条状形。多个阻尼件沿着以同心圆的方式分布。针对第二种阻尼件，有两种配合方式，第一种配合方式是：其中一些阻尼件的圆周侧面上设有阻尼橡胶，这些阻尼橡胶套在相应阻尼件的圆周侧面上，阻尼橡胶位于第一圆环板或第二圆环板的通孔内，即第一圆环板和第三圆环板之间的阻尼件上的阻尼橡胶位于第一圆环板的通孔内，第二圆环板和第四圆环板之间的阻尼件上的阻尼橡胶位于第二圆环板的通孔内。阻尼橡胶和第一圆环板的通孔或第二圆环板的通孔处的内壁留有缝隙，即阻尼橡胶和第一圆环板的通孔处的内壁留有缝隙，阻尼橡胶和第二圆环板的通孔处的内壁留有缝隙。剩余的阻尼件则没有阻尼橡胶，剩余的这些阻尼件直接穿过第一圆环板或第二圆环板的通孔，且剩余这些阻尼件与第一圆环板或第二圆环板上通孔处的内壁是相接触的，则在阻尼耗能过程中，与第一圆环板或第二圆环板上通孔处的内壁相接触的阻尼件先发生剪切变形，从而起到阻尼耗能的效果，当第一连接部和第二连接部之间的转动位移差较大时，与第一圆环板或第二圆环板上通孔处的内壁不相接触的阻尼件(设有阻尼橡胶的那些阻尼件)发生剪切变形，从而进一步起到阻尼耗能的效果，阻尼橡胶可以增强阻尼效果，能适应不同强度的地震。第二种配合方式是：第一圆环板和第二圆环板上均设有多个通孔，第一圆环板和第二圆环板的其中一些通孔处的内壁上设有阻尼橡胶，阻尼件穿过阻尼橡胶，阻尼橡胶和阻尼件之间留有缝隙。剩余的阻尼件则没有阻尼橡胶，剩余的这些阻尼件直接穿过第一圆环板和第二圆环板处的通孔，且剩余这些阻尼件与第一圆环板和第二圆环板上通孔处的内壁是相接触的，也能产生和第一种配合方式相同的阻尼效果。

结合图3、图4、图7所示，第二种阻尼件的结构：阻尼件包括一体成形且依次连接在一起的第一圆柱部、第一圆台部、第二圆台部、第二圆柱部。第一圆柱部位于第一圆环板或第二圆环板的通孔内，第二圆柱部位于第三圆环板或第四圆环板的通孔内，阻尼件以第一圆台部和第二圆台部的相交处为中心对称，阻尼件的宽度从第一圆台部和第二圆台部的相交处到第一圆柱部的过程中逐渐增大，阻尼件的宽度从第一圆台部和第二圆台部的相交处到第二圆柱部的过程中逐渐增大。阻尼件为软钢。

本节点和横梁之间的阻尼耗能装置的工作原理：当发生地震时，横梁和节点发生相对位移或相对角度，则迫使第一连接部和第二连接部发生相对位移，即迫使第一圆环板和第三圆环板、第二圆环板和第四圆环板发生相对转动，进而使得阻尼件发生剪切变形，从而起到阻尼耗能的效果。当采用第二种阻尼件时，在阻尼耗能过程中，与第一圆环板或第二圆环板上通孔处的内壁相接触的阻尼件先发生剪切变形，从而起到阻尼耗能的效果，当第一连接部和第二连接部之间的位移差较大时，与第一圆环板或第二圆环板上通孔处的内壁不相接触的阻尼件(设有阻尼橡胶的那些阻尼件)发生剪切变形，从而进一步起到阻尼耗能的效果，阻尼橡胶可以增强阻尼效果，能适应不同强度的地震。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。