[發(fā)明專利]鋼鉛拉壓阻尼器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110318337.3
• 申請(qǐng)日: 2011-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102444217A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張延年;鄭怡;汪青杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)建筑大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/98
• 分類號(hào): E04B1/98
• 代理公司: 沈陽(yáng)杰克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 李宇彤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種建筑結(jié)構(gòu)震動(dòng)控制裝置，特別是涉及一種建筑結(jié)構(gòu)震動(dòng)控制的建筑用鋼鉛拉壓阻尼器。

背景技術(shù)

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(jiǎn)稱SMA)阻尼器等。它對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動(dòng)控制的機(jī)理是將結(jié)構(gòu)振動(dòng)的部分能量通過(guò)金屬的屈服滯回耗能耗散掉，從而達(dá)到減小結(jié)構(gòu)反應(yīng)的目的。

軟鋼阻尼器是充分利用軟鋼進(jìn)入塑性階段后具有良好的滯回特性。1972年，Kelly和Skinner等美國(guó)學(xué)者首先開(kāi)始研究利用軟鋼的這種性能來(lái)控制結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)，并提出軟鋼阻尼器的幾種形式，包括扭轉(zhuǎn)梁、彎曲梁、U形條耗能器等。隨后，其它學(xué)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(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，證實(shí)軟鋼阻尼器具有穩(wěn)定的滯回特性，良好的低周疲勞性能，長(zhǎng)期的可靠性和不受環(huán)境、溫度影響等特點(diǎn)，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(diǎn)低、塑性高、強(qiáng)度低、耐腐強(qiáng)、潤(rùn)滑能力強(qiáng)等特點(diǎn)，同時(shí)由于具有較高的延性和柔性，所以在變形過(guò)程中可以吸收大量的能量，并具有較強(qiáng)的變形跟蹤能力，而且通過(guò)動(dòng)態(tài)回復(fù)和再結(jié)晶過(guò)程，其組織和性能還可恢復(fù)至變形前的狀態(tài)，因此鉛阻尼器具有使用壽命不受限制、提供的阻尼可靠、對(duì)位移變化敏感、構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作中不需要維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。但是它具有恢復(fù)性差及鉛污染等缺點(diǎn)。

全金屬阻尼器具有可恢復(fù)變形大、阻尼能力強(qiáng)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(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鋼鉛拉壓阻尼器，軟鋼和鉛疊層放置，在受到拉壓作用下，對(duì)軟鋼和鉛疊層進(jìn)行拉壓和剪切進(jìn)行耗能，這樣能夠充分發(fā)揮軟鋼和鉛的耗能性能。將鋼鉛拉壓阻尼器安裝于框架斜支撐上，在正常狀態(tài)下使用時(shí)能夠增大建筑結(jié)構(gòu)的整體剛度，而在遇到地震時(shí)，利用鋼鉛拉壓阻尼器的屈服耗能能夠減少建筑結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)起到很好的保護(hù)作用。它包括軟鋼板、粘彈性體、活動(dòng)壓板、活動(dòng)拉板、鋼筋、螺栓、長(zhǎng)方體筒的鋼外壁、拉壓連接板、拉壓端板、連接端板和筒的端板，其特征在于：軟鋼板和粘彈性體疊層放置，在一側(cè)的活動(dòng)壓板和活動(dòng)拉板交替放置，另一側(cè)是活動(dòng)拉板和活動(dòng)壓板交替放置；拉壓連接板將軟鋼板和粘彈性體組成的耗能部分與拉壓端板連接，兩端部為連接端板。在受到拉壓的作用下，軟鋼板和粘彈性體兩側(cè)的活動(dòng)壓板和活動(dòng)拉板能夠分別對(duì)軟鋼板和粘彈性體進(jìn)行拉壓和剪切。

鋼鉛拉壓阻尼器，軟鋼板和粘彈性體疊層放置，在一側(cè)的活動(dòng)壓板和活動(dòng)拉板交替放置，另一側(cè)是活動(dòng)拉板和活動(dòng)壓板交替放置；拉壓連接板將軟鋼板和粘彈性體組成的耗能部分與拉壓端板連接，兩端部為連接端板。在受到拉壓的作用下，軟鋼板和粘彈性體兩側(cè)的活動(dòng)壓板和活動(dòng)拉板能夠分別對(duì)軟鋼板和粘彈性體進(jìn)行拉壓和剪切，使耗能部分均勻地屈服，進(jìn)而大量耗散能量。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：鋼鉛拉壓阻尼器初始剛度較大，材料屈服分散面積大，無(wú)明顯應(yīng)力集中現(xiàn)象，軟鋼和鉛具有較好的協(xié)調(diào)性，材料利用率高、耗能效果好、同時(shí)鋼鉛拉壓阻尼器的制作安裝簡(jiǎn)單、使用方便，既可以用于新建建筑工程的抗震設(shè)計(jì)，也可以用于已有工程的加固維修。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明鋼鉛拉壓阻尼器平面示意圖。

圖2為本發(fā)明鋼鉛拉壓阻尼器立面示意圖。

圖3為圖1的A-A剖面示意圖。

圖中，1為軟鋼板；2為粘彈性體；3為活動(dòng)壓板；4為活動(dòng)拉板；5為鋼筋；6為螺栓；7為長(zhǎng)方體筒的鋼外壁；8為拉壓連接板；9為拉壓端板；10為連接端板；11為筒的端板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合技術(shù)方案和參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明提出的鋼鉛拉壓阻尼器如圖1~圖3所示。整個(gè)裝置主要由主要由為軟鋼板1、粘彈性體2、活動(dòng)壓板3、活動(dòng)拉板4、鋼筋5、螺栓6、長(zhǎng)方體筒的鋼外壁7、拉壓連接板8、拉壓端板9、連接端板10和筒的端板11等組成。

制作軟鋼和鉛粘彈性體疊層板，按要求進(jìn)行切割并進(jìn)行鉆孔；制作活動(dòng)壓板和活動(dòng)拉板并進(jìn)行鉆孔。制作長(zhǎng)方體筒的鋼外壁及筒的端板，并將筒端板進(jìn)行開(kāi)孔。分別制作拉壓連接板、拉壓端板、連接端板并和鋼筋一并按要求焊接，根據(jù)實(shí)際要求開(kāi)螺栓孔，再與軟鋼和鉛粘彈性體疊層板和筒端板同時(shí)安裝，將桶內(nèi)所有零件移到一側(cè)，安裝該側(cè)螺栓，再移到另一側(cè)安裝螺栓，最后焊接兩端筒端板。