[發明專利]軟鋼和鉛疊層盤阻尼器

有效

• 申請號: 201110318310.4
• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN102425245A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 張延年;鄭怡;汪青杰
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 李宇彤

技術領域

本發明涉及一種建筑結構震動控制裝置，特別是涉及一種建筑結構震動控制的建筑用軟鋼和鉛疊層盤阻尼器。

背景技術

金屬屈服阻尼器(metallic?yielding?damper)是用軟鋼或其它軟金屬材料做成的各種形式的阻尼耗能器。金屬屈服后具有良好的滯回性能，利用某些金屬具有的彈塑性滯回變形耗能，包括軟鋼阻尼器、鉛阻尼器和形狀記憶合金(shape?memory?alloys，簡稱SMA)阻尼器等。它對結構進行振動控制的機理是將結構振動的部分能量通過金屬的屈服滯回耗能耗散掉，從而達到減小結構反應的目的。

軟鋼阻尼器是充分利用軟鋼進入塑性階段后具有良好的滯回特性。1972年，Kelly和Skinner等美國學者首先開始研究利用軟鋼的這種性能來控制結構的動力反應，并提出軟鋼阻尼器的幾種形式，包括扭轉梁、彎曲梁、U形條耗能器等。隨后，其它學者又相繼提出許多形式各異的軟鋼阻尼器，其中比較典型的如X形、三角形板軟鋼阻尼器、E型鋼阻尼器、C型鋼阻尼器。經過國內外許多學者的理論分析和實驗研究，證實軟鋼阻尼器具有穩定的滯回特性，良好的低周疲勞性能，長期的可靠性和不受環境、溫度影響等特點，是一種很有前途的耗能器。

鉛阻尼器是充分利用鉛具有密度大、熔點低、塑性高、強度低、耐腐強、潤滑能力強等特點，同時由于具有較高的延性和柔性，所以在變形過程中可以吸收大量的能量，并具有較強的變形跟蹤能力，而且通過動態回復和再結晶過程，其組織和性能還可恢復至變形前的狀態，因此鉛阻尼器具有使用壽命不受限制、提供的阻尼可靠、對位移變化敏感、構造簡單、工作中不需要維護等優點。但是它具有恢復性差及鉛污染等缺點。

全金屬阻尼器具有可恢復變形大、阻尼能力強以及耐久性、抗腐蝕性、抗疲勞性能好、工作溫度范圍大和維護費用低等優點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種軟鋼和鉛疊層盤阻尼器，軟鋼和鉛疊層放置，并制作成平盤狀，鉛盤位于兩個軟鋼盤之間，這樣能夠充分發揮軟鋼和鉛的耗能性能。將軟鋼和鉛疊層盤阻尼器安裝于框架X形支撐上，在正常狀態下使用時能夠增大建筑結構的整體剛度，而在遇到地震時，利用軟鋼和鉛疊層盤阻尼器的屈服耗能能夠減少建筑結構的地震反應，對建筑結構起到很好的保護作用。

軟鋼和鉛疊層盤阻尼器，它包括?2個軟鋼和鉛疊層盤耗能部位、固定部位、螺栓孔、工字鋼支撐、墊板，夾層鉛盤和軟鋼盤，其特征在于：軟鋼和鉛疊層盤阻尼器包括軟鋼和鉛疊層盤耗能部位和固定部位兩部分，其中軟鋼和鉛疊層盤耗能部位為圓盤形，鉛盤位于2個軟鋼盤的夾層內，?2個軟鋼和鉛疊層盤對稱放置；軟鋼和鉛疊層盤耗能部位與固定部位焊接；在固定部位設置螺栓孔，采用螺栓與工字鋼支撐連接。每個軟鋼和鉛疊層盤耗能部位有1層夾層鉛盤和2層軟鋼盤組成。其螺栓連接軟鋼和鉛疊層盤阻尼器包括軟鋼和鉛疊層盤耗能部位和固定部位兩部分，將軟鋼和鉛疊層盤阻尼器安裝于框架X形支撐上，在地震和風的作用下，軟鋼和鉛疊層盤阻尼器一個方向受壓，一個方向受拉，并且受力由受壓和受拉不斷交替，因此致使軟鋼和鉛疊層盤不斷產生變形，進而不斷耗散地震和風振的能量。

本發明的優點是軟鋼和鉛疊層盤阻尼器初始剛度較大、能夠充分利用軟鋼和鉛的耗能性能、無明顯應力集中現象、鋼材屈服面積大、耗能效果好、鋼材利用率高，同時軟鋼和鉛疊層盤阻尼器的制作、安裝簡單、使用方便，既可以用于新建建筑工程的抗震設計，也可以用于已有工程的加固維修。

附圖說明

圖1為本發明軟鋼和鉛疊層盤阻尼器平面示意圖。

圖2為本發明軟鋼和鉛疊層盤阻尼器立面示意圖。

圖3為圖1的A-A剖面圖。

圖4為采用螺栓連接軟鋼和鉛疊層盤阻尼器示意圖。

圖中，1為軟鋼和鉛疊層盤耗能部位；2為固定部位；3為螺栓孔；4為夾層鉛盤；5為軟鋼盤；6為工字鋼支撐；7為墊板。

具體實施方式

下面結合技術方案和參照附圖對本發明進行詳細說明。

本發明提出的軟鋼和鉛疊層盤阻尼器如圖1~圖4所示。

整個裝置主要由2個軟鋼和鉛疊層盤耗能部位1、固定部位2、螺栓孔3、工字鋼支撐6、墊板7等組成，其中每個軟鋼和鉛疊層盤耗能部位1有2層夾層鉛盤4和軟鋼盤5組成。

首先，制作軟鋼盤和鉛盤，并將鉛放置在兩塊軟鋼板之間，將其壓制成形狀一致的盤狀。加工固定部位，用鋼板切割成形，并在中間切割一個圓孔，將軟鋼和鉛疊層盤與工固定部位焊接。重復上述過程，將兩個同樣的軟鋼和鉛疊層盤相對放置，并在固定部位開螺栓孔。以上在一般建筑機械廠都可實現。