一种建筑减振用装配式铅-泡沫铝复合材料阻尼器制造技术

本发明专利技术提供了一种建筑减振用装配式铅-泡沫铝复合材料阻尼器，该阻尼器由三块泡沫铝复合材料通过铅芯棒连接在一起，从而构成一种新型的复合型耗能减振装置。本发明专利技术充分地利用了泡沫铝复合材料的三维连通的高阻尼特性和铅芯较高的初始剪切刚度和延性。泡沫铝复合材料是把粘弹性材料填充于泡沫铝中的孔洞里面，只要这种复合材料结构发生振动时，其中的粘弹性材料和泡沫铝两者的界面之间就容易产生相互错动，达到高阻尼摩擦耗能的效果。由于铅芯的初始剪切刚度比泡沫铝复合材料高，因此在小振幅振动时，只有泡沫铝复合材料在往复运动耗能；大振幅振动时，铅和泡沫铝复合材料能共同运动，一起耗能，从而达到高阻尼耗能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑减振用装配式铅-泡沫铝复合材料阻尼器
本专利技术为一种工程结构减振装置，可用于房屋和桥梁结构的消能减震(振)与振动控制。
技术介绍
消能减振技术是一种有效的结构控制技术，它通过在结构的适当位置安装消能减振装置，利用这些装置的耗能来减小结构在地震、大风或其它动力荷载作用下的动力响应。房屋和桥梁的减振控制技术所为被动控制，即外加被动式阻尼器。铅是一种密度大、熔点、塑性高、强度低、弹性模量小、电阻率高、耐腐蚀的柔软金属，具有较低的屈服剪切强度和足够高的初始剪切强度，在一定温度下，变形后可以在结晶，为此铅芯已经广泛地被应用于消能减震领域里。泡沫铝复合材料是通过向三维开孔连通的泡沫铝结构中填充粘弹性材料而制成的高阻尼材料。这种材料是一种铝和粘弹性材料交织复合材料，在交替变化的循环力作用下，铝和粘弹性材料由于弹性模量相差较大，容易在两者的界面之间发生相互错动，致使产生巨大的摩擦耗能效果，而且泡沫铝和粘弹性材料本身就具备良好的阻尼机制。因此，若将铅与泡沫铝复合材料结合，必然会为工程结构振动控制提供新的手段和途径。
技术实现思路
技术问题：本专利技术提供了一种建筑减振用装配式铅-泡沫铝复合材料阻尼器，该阻尼器构造简单，制作方便，性能稳定的铅-泡沫铝复合材料阻尼器，能够应用于房屋和桥梁的减振控制领域。技术方案：本专利技术提出的一种建筑减振用装配式铅-泡沫铝复合材料阻尼器，该阻尼器包括上连接杆、可拆卸的外套筒、外侧泡沫铝复合材料、内侧泡沫铝复合材料、铅芯棒、延伸钢板、下连接螺栓和下连接杆；其中泡沫铝复合材料包括两块外侧泡沫铝复合材料和一块内侧泡沫铝复合材料，两块外侧泡沫铝复合材料其厚度相同，分别位于内侧泡沫铝复合材料的两侧，内侧泡沫铝复合材料的厚度为外侧泡沫铝复合材料的两倍；内侧泡沫铝复合材料位于可拆卸的外套筒内，可拆卸的外套筒的上部连接上连接杆；外侧泡沫铝复合材料位于两侧的可拆卸的外套筒内，两侧的可拆卸的外套筒的下部接延伸钢板，延伸钢板通过下连接螺栓与下连接杆连接；铅芯棒横向穿过外侧泡沫铝复合材料和内侧泡沫铝复合材料；内侧泡沫铝复合材料的下端与下连接杆的上端存在一定的间隙，使内侧泡沫铝复合材料能够上下来回移动。外侧泡沫铝复合材料、内侧泡沫铝复合材料均设有圆孔，而铅芯棒两端设有螺纹，铅芯棒穿过所述圆孔并通过螺栓将铅和泡沫铝复合材料连接在一起。外套筒为可拆卸式的，通过螺栓将泡沫铝复合材料固定在套筒内，而与外套筒相连的连接杆和延伸钢板则是用焊接。铅芯棒的直径尺寸为泡沫铝复合材料短边长度的一半，具备约130Mpa的初始剪切刚度，使其阻尼器在小振幅振动时，只有泡沫铝复合材料发生变形耗能，而在大振幅时泡沫铝复合材料和铅芯一起工作，提供更加有效地阻尼力。有益效果：用一种可拆卸的外套筒将泡沫铝复合材料固定在一起，解决泡沫铝复合材料不易连接的问题。基于铅芯具有较高的初始剪切强度，因此将铅芯设计为大直径，使得阻尼器在小振幅振动时，铅芯棒能对其周围的泡沫铝复合材料产生相互挤压，使泡沫铝复合材料内部产生摩擦耗能；而在大位移变化时，使铅芯棒和泡沫铝复合材料能够一起共同耗能，可以应用于房屋和桥梁等的振(震)动控制问题。附图说明图1为本阻尼器的结构图，图2为本阻尼器的平面图，图3为本阻尼器的三维示意图。图中有：上连接杆1、可拆卸的外套筒2、外侧泡沫铝复合材料3、内侧泡沫铝复合材料4、铅芯棒5、延伸钢板6、下连接螺栓7、下连接杆8。具体实施方式下面通过结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。本专利技术的铅-泡沫铝复合材料阻尼器由上连接杆1、可拆卸的外套筒2、外侧泡沫铝复合材料3、内侧泡沫铝复合材料4、铅芯棒5、延伸钢板6、下连接螺栓7和下连接杆8组成。首先将中间部分的内侧泡沫铝复合材料4装入可拆卸的外套筒2里面，通过螺栓将其固定锁死，而左右部分的外侧泡沫铝复合材料3参照其中间部分的方法，将其装入外套筒内；之后将三块泡沫铝复合材料叠合在一起，通过中间穿入铅芯棒，并用连接螺栓将其固定。利用可拆卸的外套筒，可解决泡沫铝复合材料不易连接的问题。由于铅的初始剪切刚度较高，在小振幅运动时，铅芯棒能对其周围的泡沫铝复合材料产生相互挤压，而大振幅时使铅芯棒和泡沫铝复合材料能够一起共同耗能。本专利技术的工作过程：以房屋减振为例，铅-泡沫铝复合材料阻尼器以斜支撑的形式分别连接在梁柱节点上，上下连接板分别用螺栓固定，使得泡沫铝复合材料阻尼器置于斜支撑的中心。在强风或微小地震作用时，铅-泡沫铝复合材料能起有效地防止房屋晃动；而当强震作用时，铅和泡沫铝复合材料共同作用，起到很好的阻尼耗能作用，从而有效地对房屋进行减振(震)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑减振用装配式铅‑泡沫铝复合材料阻尼器，其特征在于该阻尼器包括上连接杆（1）、可拆卸的外套筒（2）、外侧泡沫铝复合材料（3）、内侧泡沫铝复合材料（4）、铅芯棒（5）、延伸钢板（6）、下连接螺栓（7）和下连接杆（8）；其中泡沫铝复合材料包括两块外侧泡沫铝复合材料（3）和一块内侧泡沫铝复合材料（4），两块外侧泡沫铝复合材料（3）其厚度相同，分别位于内侧泡沫铝复合材料（4）的两侧，内侧泡沫铝复合材料（4）的厚度为外侧泡沫铝复合材料（3）的两倍；内侧泡沫铝复合材料（4）位于可拆卸的外套筒（2）内，可拆卸的外套筒（2）的上部连接上连接杆（1）；外侧泡沫铝复合材料（3）位于两侧的可拆卸的外套筒（2）内，两侧的可拆卸的外套筒（2）的下部接延伸钢板（6），延伸钢板（6）通过下连接螺栓（7）与下连接杆（8）连接；铅芯棒（5）横向穿过外侧泡沫铝复合材料（3）和内侧泡沫铝复合材料（4）；内侧泡沫铝复合材料（4）的下端与下连接杆（8）的上端存在一定的间隙，使内侧泡沫铝复合材料（4）能够上下来回移动。

【技术特征摘要】
1.一种建筑减振用装配式铅-泡沫铝复合材料阻尼器，其特征在于该阻尼器包括上连接杆(1)、可拆卸的外套筒(2)、外侧泡沫铝复合材料(3)、内侧泡沫铝复合材料(4)、铅芯棒(5)、延伸钢板(6)、下连接螺栓(7)和下连接杆(8)；其中泡沫铝复合材料包括两块外侧泡沫铝复合材料(3)和一块内侧泡沫铝复合材料(4)，两块外侧泡沫铝复合材料(3)其厚度相同，分别位于内侧泡沫铝复合材料(4)的两侧，内侧泡沫铝复合材料(4)的厚度为外侧泡沫铝复合材料(3)的两倍；内侧泡沫铝复合材料(4)位于可拆卸的外套筒(2)内，可拆卸的外套筒(2)的上部连接上连接杆(1)；外侧泡沫铝复合材料(3)位于两侧的可拆卸的外套筒(2)内，两侧的可拆卸的外套筒(2)的下部接延伸钢板(6)，延伸钢板(6)通过下连接螺栓(7)与下连接杆(8)连接；铅芯棒(5)横向穿过外侧泡沫铝复合材料(3)和内侧泡沫铝复合材料(4)；内侧泡沫铝复合材料(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少波，李爱群，轩鹏，陆飞，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32