八圆柱嵌套筒状万向阻尼器的制造方法
【专利摘要】八圆柱嵌套筒状万向阻尼器，涉及建筑结构振动控制装置，该阻尼器由上下两部件嵌套构成，方形钢底板（1）与方形钢顶板（5）在垂直投影面上完全重合，四根位移传动柱（6）上部连接着方形钢顶板（5），下部连接着可在位移限制钢筒（2）范围内与喷涂阻尼材料的方形钢底板（1）发生摩擦移动的摩擦铅盘（10），位移传动柱（6）分别焊接于方形钢顶板（5）和摩擦铅盘（10）正中部，并均用板柱连接套箍（7）通过铆钉或螺栓加固。本发明用于建筑的基础部位，当发生地震时，阻尼器会在设定的范围内产生摩擦移动，输入建筑结构的地震能通过摩擦耗散，从而减小结构的地震反应。
【专利说明】八圆柱嵌套筒状万向阻尼器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种建筑结构振动控制阻尼器，特别是涉及一种八圆柱嵌套筒状万向阻尼器。
【背景技术】
[0002]摩擦阻尼器是由金属组合构件和摩擦片在一定预紧力下组成的能够产生滑动摩擦的机构，利用滑动摩擦做功耗散能量。阻尼器在主要结构构件屈服前的预定荷载下产生滑移或变形，依靠摩擦或阻尼耗散地震能量。同时，由于结构变形后自振周期加长，减小了地震输入，从而达到降低结构地震反应的目的。该类阻尼器具有典型的库仑特性，在反复荷载作用下耗能能力强，工作性能稳定，退化现象不明显，且荷载大小、频率及加载方式对其性能影响也较小。
[0003]金属阻尼器是利用地震时金属材料屈服进入塑性，产生滞回变形耗散能量，从而达到减震的目的。其特点是具有稳定的滞回特性，良好的抗低周疲劳性能和不受环境温度的影响等。目前金属阻尼器主要包括三类:软钢屈服阻尼器，铅挤压阻尼器和记忆合金阻尼器。
[0004]软钢具有较好的屈服后性能，在小震作用下，钢板呈弹性变形；在强震作用下，钢板呈弹塑性变形，为结构提供了一定的附着刚度和附着阻尼，能有效减少框架的地震反应。软钢屈服阻尼器即充分利用了软钢进入塑性阶段后具有良好的滞回特性、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]铅阻尼器是一种耗能性能优越、构造简单、制作方便的耗能减震装置。铅具有低刚度，使其具有较高的柔性及延展性；在变形过程中可以吸收大量的能量，并有较好的变形跟踪能力，铅的物理性质中，高密度、低刚度及高阻尼的结合使其能成为消声及减震、防震的极好材料。目前已研究开发了多种类型的铅阻尼器，主要有:铅挤压阻尼器，铅剪切阻尼器，铅节点阻尼器，圆柱形铅阻尼器，异型铅阻尼器等。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种八圆柱嵌套筒状万向阻尼器，该阻尼器由上下两部件嵌套构成，阻尼器上部建筑结构的重力提供纵向压力，在压力作用下，阻尼器的摩擦构件可以提供足够的初始刚度，当地震发生时能够迅速反应。
[0007]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
八圆柱嵌套筒状万向阻尼器，所述阻尼器包括方形钢底板、位移限制钢筒、钢角支柱、底板连接螺栓、方形钢顶板、位移传动柱、板柱连接套箍、顶板螺栓孔、角柱支撑域、摩擦铅盘；方形钢底板与方形钢顶板在垂直投影面上完全重合，四根位移传动柱上部连接着方形钢顶板，下部连接着可在位移限制钢筒范围内与喷涂阻尼材料的方形钢底板发生摩擦移动的摩擦铅盘，同时方形钢底板上的四根钢角支柱支撑着方形钢顶板，方形钢底板为正方形钢板，其上正中位置焊接有半径为方形钢底板边长0.4倍的圆形位移限制钢筒，位移限制钢筒范围内的底板上喷涂阻尼涂料；位移传动柱分别焊接于方形钢顶板和摩擦铅盘正中部，并均用板柱连接套箍通过铆钉或螺栓加固。
[0008]所述的八圆柱嵌套筒状万向阻尼器，底板四角处焊接有四根钢角支柱，其半径为
0.027倍的底板边长，截面圆心处于底板对角线上距离底板中心0.527倍底板边长的四个点上。
[0009]所述的八圆柱嵌套筒状万向阻尼器，所述钢角支柱高度等于位移传动柱与摩擦铅盘高度之和。
[0010]所述的八圆柱嵌套筒状万向阻尼器，所述摩擦铅盘厚度不小于2CM，其半径为0.3倍的底板边长，其一面抛光磨平，另一面有便与套箍翼缘相连的螺栓孔。
[0011]所述的八圆柱嵌套筒状万向阻尼器，所述位移传动柱的高度不小于位移限制钢筒的高度；板柱连接套箍由内径与位移传动柱外径相同的筒体和带有螺栓孔的套箍翼缘组成。
[0012]所述的八圆柱嵌套筒状万向阻尼器，所述在方形钢顶板底面有四个圆形角柱支撑域，其半径为0.127倍的顶板边长，圆心为顶板对角线上距离顶板中心0.527倍顶板边长的四个点。
[0013]本发明的优点与效果是:
本发明在平面内x、Y两个方向均能够自由移动的摩擦型阻尼器。该阻尼器主要由上下两部件嵌套构成，包括承载、支撑、摩擦耗能三个系统。该发明用于建筑的基础部位，在正常使用情况下，由阻尼器上部建筑结构的重力提供纵向压力，在压力作用下，阻尼器的摩擦构件可以提供足够的初始刚度；当发生地震时，阻尼器的摩擦部件会在设定的范围内产生摩擦移动，输入建筑结构的地震能通过摩擦的形式耗散，从而减小结构的地震反应。本发明具有构造简单，方便安装，各构件受力均匀，传力明确，体系稳定，便于加工，能够在平面内各方向移动，当地震发生时能够迅速反应等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为该发明组装后的示意图；
图2为按图1刨切方向刨切后的剖面示意图；
图3为下部构件示意图；
图4为上部构件示意图；
图5为板柱连接套箍示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图所示实施例，对本发明作进一步详述。
[0016]图中标记:1方形钢底板；2位移限制钢筒；3钢角支柱；4底板连接螺栓；5方形钢顶板；6位移传动柱；7板柱连接套箍；8顶板螺栓孔；9角柱支撑域；10摩擦铅盘；11套箍翼缘。
[0017]本发明方形钢底板I与方形钢顶板5在垂直投影面上完全重合，当二者间发生相对移动时，四根位移传动柱6连接着方形钢顶板5并带动摩擦铅盘10在位移限制钢筒2范围内与喷涂阻尼材料的方形钢底板I间发生摩擦移动同时方形钢底板I上的四根钢角支柱3支撑着方形钢顶板5并在角柱支撑域9内相应的移动。方形钢底板I为正方形钢板，其上正中位置焊接有位移限制钢筒2，位移限制钢筒2半径取方形钢底板I边长的0.4倍。当摩擦铅盘10在其内相对滑动时，起到使相对移动控制在一定范围内的作用。同时位移限制钢筒2范围内的底板上喷涂阻尼涂料。底板四角处焊接有四根钢角支柱3，用于支撑方形钢顶板5，防止其因顶板在压力作用下因刚度不够发生变形，保证阻尼器受力均匀。四根钢角支柱3的半径为0.027倍的底板边长，其截面圆心处于底板对角线上距离底板中心0.527倍底板边长的四个点上。钢角支柱3高度等于位移传动柱6与摩擦铅盘10高度之和。摩擦铅盘10厚度不小于2CM，其半径为0.3倍的底板边长，其与底板接触的一面打磨剖平，另一面焊接于四根位移传动柱6上并用板柱连接套箍7加固，根钢角支柱3在角柱支撑域9的可移动范围与摩擦铅盘10在位移限制钢筒2内的可移动范围一致，初始移动距离为0.1倍的顶板边长，最大移动距离为0.2倍的顶板边长。方形钢顶板5与方形钢底板I尺寸相同，其上刚接有四根位移传动柱6，该位移传动柱6主要用于带动摩擦铅盘10的移动，位移传动柱6两端剖平，且分别焊接于钢顶板5和摩擦铅盘10正中部，并用板柱连接套箍7通过铆钉或螺栓加固。位移传动柱6的高度不小于位移限制钢筒2的高度。以保证其不受移限制钢筒2限制可自由滑动。板柱连接套箍7材质为钢材，由两部分组成，一部分是内径与位移传动柱6外径相同的筒体，该筒体套在位移传动柱6上。另一部分是带有螺栓孔的套箍翼缘11，通过螺栓或铆钉将翼缘板固定到焊接于钢顶板5和摩擦铅盘10上。在方形钢顶板5底面上有四个圆形角柱支撑域9，其半径为0.127倍的顶板边长，圆心为顶板对角线上距离顶板中心0.527倍顶板边长的四个点。该角柱支撑域9抛光打磨后涂抹润滑剂。方形钢底板1、方形钢顶板5四边钻取螺栓孔，便于与建筑结构相连接。
[0018]本发明根据实际工程确定阻尼器尺寸。各构件尺寸也可做相应合理调整。各部件制作完成后，其中钢角支柱3、位移传动柱6、角柱支撑域9、摩擦铅盘10进行剖光打磨处理。再将位移限制钢筒2、钢角支柱3与方形钢顶板5，位移传动柱6与方形钢顶板5和摩擦铅盘10采用焊接连接。其中位移传动柱6与方形钢顶板5和摩擦铅盘10在焊接前先将两个板柱连接套箍7套在位移传动柱6上，待焊接完成后，将两个板柱连接套箍7分别用螺栓或铆钉进一步加固在方形钢顶板5和摩擦铅盘10上。并在底板上位移限制钢筒2所围的范围内喷涂阻尼涂料，在角柱支撑域9内涂抹润滑剂。将方形钢底板I等下部构件和方形钢顶板5等上部构件嵌套后，用螺栓锚固于建筑结构上，即完成安装。
【权利要求】
1. 八圆柱嵌套筒状万向阻尼器，其特征在于，所述阻尼器包括方形钢底板(I)、位移限制钢筒(2)、钢角支柱(3)、底板连接螺栓(4)、方形钢顶板(5)、位移传动柱(6)、板柱连接套箍(7)、顶板螺栓孔(8)、角柱支撑域(9)、摩擦铅盘(10);方形钢底板(I)与方形钢顶板(5)在垂直投影面上完全重合，四根位移传动柱(6)上部连接着方形钢顶板(5)，下部连接着可在位移限制钢筒(2)范围内与喷涂阻尼材料的方形钢底板(I)发生摩擦移动的摩擦铅盘(10)，同时方形钢底板(I)上的四根钢角支柱(3)支撑着方形钢顶板(5)，方形钢底板(I)为正方形钢板，其上正中位置焊接有半径为方形钢底板(I)边长0.4倍的圆形位移限制钢筒(2)，位移限制钢筒(2)范围内的底板上喷涂阻尼涂料；位移传动柱(6)分别焊接于方形钢顶板(5 )和摩擦铅盘(10 )正中部，并均用板柱连接套箍(7 )通过铆钉或螺栓加固。
2.根据权利要求1所述的八圆柱嵌套筒状万向阻尼器，其特征在于，所述底板四角处焊接有四根钢角支柱(3)，其半径为0.027倍的底板边长，截面圆心处于底板对角线上距离底板中心0.527倍底板边长的四个点上。
3.根据权利要求1所述的八圆柱嵌套筒状万向阻尼器，其特征在于，所述钢角支柱(3)高度等于位移传动柱(6)与摩擦铅盘(10)高度之和。
4.根据权利要求1所述的八圆柱嵌套筒状万向阻尼器，其特征在于，所述摩擦铅盘(10)厚度不小于2CM，其半径为0.3倍的底板边长，其一面抛光磨平，另一面有便与套箍翼缘(11)相连的螺栓孔。
5.根据权利要求1所述的八圆柱嵌套筒状万向阻尼器，其特征在于，所述位移传动柱(6)的高度不小于位移限制钢筒(2)的高度；板柱连接套箍(7)由内径与位移传动柱(6)外径相同的筒体和带有螺栓孔的套箍翼缘(11)组成。
6.根据权利要求1所述的八圆柱嵌套筒状万向阻尼器，其特征在于，所述在方形钢顶板(5)底面有四个圆形角柱支撑域(9)，其半径为0.127倍的顶板边长，圆心为顶板对角线上距离顶板中心0.527倍顶板边长的四个点。
【文档编号】E02D31/08GK103603378SQ201310601261
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】董锦坤, 陈飞, 张延年, 贾艳东, 孙洪军, 付卫东, 叶冶, 王芳 申请人:辽宁工业大学