一种内约束式轴向金属阻尼器的制作方法

本实用新型涉及一种减震抗震技术领域，尤其涉及一种内约束式轴向金属阻尼器。

背景技术：

阻尼器是一种应用广泛的振动控制基本元件，用于机械、交通工具、桥梁、建筑结构的减振、缓冲、减震、耗能。

常用的利用轴向拉压的金属阻尼器多为屈曲约束支撑，屈曲约束支撑仅芯板与其他构件连接，所受的荷载全部由芯板承担，外套筒和填充材料仅约束芯板受压屈曲，使芯板在受拉和受压下均能进入屈服，从而较普通钢支撑而言具有较为优良的滞回性能。但是该类产品也存在如下不足：

1、必须全长使用约束套筒，钢材用量大；

2、延性虽较普通钢支撑而言有较大的提高，但是由于芯板长度长、体积大，加工质量往往难以控制，导致初始缺陷较多，不能充分发挥钢材的延性；

3、产品体积大、重量重，给安装和运输都增加了一定的难度；

4、受几何长度的影响，很难实现产品的标准化；

5、芯板形式往往比较复杂，导致隔离层的贴设工序比较复杂。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种新型的内约束式轴向金属阻尼器，其具有用材少、延性好、体积小、重量轻、易于标准化且加工简单等优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种内约束式轴向金属阻尼器，其包括阻尼管和填充于所述阻尼管中的配筋混凝土，所述阻尼管的端部设有用于连接主体结构或支撑结构的端部加强结构。

所述内约束式轴向金属阻尼器进一步的改进在于，所述端部加强结构包括封堵于所述阻尼管的端部的连接端板。

所述内约束式轴向金属阻尼器进一步的改进在于，所述端部加强结构还包括填充于所述连接端板与所述配筋混凝土之间的柔性填充料。

所述内约束式轴向金属阻尼器进一步的改进在于，所述端部加强结构还包括连接于所述阻尼管的外壁与所述连接端板之间的端部加劲板。

所述内约束式轴向金属阻尼器进一步的改进在于，所述端部加劲板的个数为多个，多个所述端部加劲板对称分布于所述阻尼管的相对两侧。

所述内约束式轴向金属阻尼器进一步的改进在于，所述阻尼管的外壁设有加劲环。

所述内约束式轴向金属阻尼器进一步的改进在于，所述加劲环的道数为多道，多道所述加劲环以一定间距间隔设置于所述阻尼管的外壁周面。

所述内约束式轴向金属阻尼器进一步的改进在于，所述配筋混凝土包括钢筋笼结构及浇筑于所述钢筋笼结构上的灌浆混凝土。

所述内约束式轴向金属阻尼器进一步的改进在于，所述钢筋笼结构包括多道纵筋及箍设于所述多道纵筋外的箍筋。

所述内约束式轴向金属阻尼器进一步的改进在于，所述配筋混凝土与所述阻尼管间设置有隔离层。

本实用新型由于采用上述技术方案，使其具有以下有益效果：金属阻尼器主要由阻尼管、配筋混凝土及端部加强结构三部分组成，阻尼管选择合适的局部尺寸和加劲环，利用阻尼管本身的构造以控制阻尼管的局部屈曲；利用配筋混凝土对阻尼管进行内部整体填充，既可以约束阻尼管的整体屈曲，也可以部分协助控制阻尼管局部屈曲；利用端部加强结构，作为阻尼器与外部连接的弹性过渡段。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的实施例中的一种内约束式轴向金属阻尼器的截面示意图。

图2为图1的1-1处的放大剖视图。

图3为图1的2-2处的放大剖视图。

图4～6为本实用新型的实施例中的一种内约束式轴向金属阻尼器的使用状态示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

首先参阅图1所示，本实用新型的实施例中提供了一种内约束式轴向金属阻尼器，其主要由阻尼管11、配筋混凝土12及端部加强结构13三部分组成。其中阻尼管11采用金属阻尼管，如钢管，形状可为圆柱形、方柱形或其他形状管柱，本实施例中采用圆柱形钢管作为金属阻尼管。

配筋混凝土12填充于阻尼管11的内部，端部加强结构13设于阻尼管11的端部，用于封堵阻尼管11的端部以约束阻尼管11中的配筋混凝土12，同时，端部加强结构13还可用于连接主体结构或支撑结构，作为金属阻尼器对外连接的部件。其中，主体结构可为框架结构或梁柱结构等，支撑结构可采用钢支撑，如矩形钢管。安装时，如图4～6所示，阻尼管11的一端通过端部加强结构13连接于主体结构21，阻尼管11的另一端通过端部加强结构13连接于支撑结构22，支撑结构22进一步连接于主体结构，从而将本实用新型的内约束式轴向金属阻尼器安装于主体结构中。

进一步的，阻尼管11与配筋混凝土12之间设置一层隔离层16，隔离层16为防水卷材或者PVC软玻璃等弹性模量较小的材料，使配筋混凝土12不承受轴向的拉压力。

因此，本实用新型的金属阻尼器主要由阻尼管11、配筋混凝土12及端部加强结构13三部分组成，阻尼管11选择合适的局部尺寸和加劲环，利用阻尼管11本身的构造以控制阻尼管11的局部屈曲；利用配筋混凝土12对阻尼管11进行内部整体填充，既可以约束阻尼管11的整体屈曲，也可以部分协助控制阻尼管11的局部屈曲；利用端部加强结构13可以作为阻尼管11与外部连接的弹性过渡段。且阻尼管11、配筋混凝土12及端部加强结构13取材方便、用材少、延性好、体积小、重量轻、易于标准化且加工简单，解决了现有轴向拉压金属阻尼器存在的技术缺陷。

较佳的，配合图2和图3所示，配筋混凝土包括钢筋笼结构121及浇筑于钢筋笼结构121上的灌浆混凝土122。其中，钢筋笼结构121进一步由多道纵筋1211及多道箍筋1212绑扎而成，多道纵筋1211沿阻尼管11的长度方向设置，多道箍筋1212以一定间距间隔箍设在多道纵筋1211的外侧。结合图1所示，制作金属阻尼器时，先绑扎钢筋笼结构121，待钢筋笼结构121绑扎完成后，将钢筋笼结构121从阻尼管11的一端端口置入阻尼管11中，对阻尼管11的另一端进行封堵，可用端部加强结构13进行封堵，也可先用临时封堵模板进行封堵，然后再于阻尼管11中浇筑灌浆混凝土122，对阻尼管的内部进行整体注浆，最后再对阻尼管的端口进行封堵，完成金属阻尼管的制作。金属阻尼管制作简便，装配简单，减震抗震性能优越。

较佳地，端部加强结构13包括封堵于阻尼管11的端部的连接端板131，该连接端板131可采用钢板，焊接在阻尼管11的端口部，可用于与外部的主体结构或支撑结构相连。

进一步地，端部加强结构13还包括填充于连接端板131与配筋混凝土12之间的柔性填充料14。制作配筋混凝土12时，在阻尼管11的端口与配筋混凝土12的对应端部之间留出一段填充空间，柔性填充料14填充于该段填充空间中，其中，柔性填充料14可采用防水卷材或者PVC软玻璃等弹性模量较小的材料。具体地，在制作金属阻尼器时，在于阻尼管11中浇筑灌浆混凝土122前，可先将柔性填充料14放置在阻尼管11的一端端口(封闭端端口)，然后再浇筑灌浆混凝土122，并在阻尼管11的另一端端口(开口端端口)留出一段填充空间，之后，待灌浆混凝土122达到凝固要求后，再于留置的那段填充空间中填入柔性填充料，这样就能在金属阻尼器的两端均设置柔性填充料。当然，也可仅在金属阻尼器的一端设置该柔性填充料，当阻尼管受压时，该柔性填充料可起到缓震效果，确保配筋混凝土12不承受连接端板131传来的压力。当只需在金属阻尼器的一端设置柔性填充料时，一种制作方法就是在浇筑灌浆混凝土前预先在阻尼管的封闭一端设置柔性填充料，之后在浇筑灌浆混凝土时将阻尼管内部剩余空间全部浇灌满即可；另一种制作方法就是先在阻尼管中浇筑灌浆混凝土，浇筑时，在阻尼管的开口一端留出一段填充空间，待灌浆混凝土达到凝固要求后，于留置的填充空间中填入柔性填充料即可。

进一步的，端部加强结构13还可包括连接于阻尼管11的外壁与连接端板131之间的端部加劲板132，端部加劲板132的宽度自连接端板131一侧向阻尼管11一侧逐渐减小，呈梯形形状，焊接于阻尼管11的外壁与连接端板131之间，起到阻尼器管11与外部连接的弹性过渡段作用。其中，端部加劲板132的个数可设置为多个，且多个端部加劲板132对称分布于阻尼管11的相对两侧，对称设置可使加固均匀平稳，受力稳定。

更进一步地，阻尼管11的外壁设有加劲环15，加劲环15可采用钢板环，钢板环的内圈焊接在阻尼管11的外壁周面上，起到对阻尼管11的局部加强的作用。其中，加劲环15的道数可设置为多道，且多道加劲环15以一定间距间隔布置并布满整根阻尼管11，利用加劲环15约束阻尼管11的局部屈曲，进一步提升金属阻尼器的减震抗震性能。

本实用新型的内约束式轴向金属阻尼器在使用时，利用金属阻尼器端部的端部加强结构13与主体结构或支撑结构相连，在主体结构发生震动时，金属阻尼器由于自身强度、刚度较大，延性较好，可起到良好的屈服耗能效果。当需要维修和拆除金属阻尼器时，只需将断开端部加强结构13与主体结构和支撑结构之间的连接，便可取下金属阻尼器，拆装方便。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。