组合式铅颗粒橡胶阻尼器制造技术

本发明专利技术涉及一种组合式铅颗粒橡胶阻尼器，包括至少一个耗能单元，所述耗能单元包括：耗能结构，包括呈一体结构的多层橡胶层和多层刚性板，所述刚性板置于相邻的两层橡胶层之间，所述耗能结构内部形成有空腔，所述刚性板的端部凸伸至所述空腔内；填充于所述空腔内的铅颗粒；以及封堵于所述空腔顶部和底部的封盖板。利用多层橡胶层和多层刚性板制成一体的耗能结构，且刚性板延伸至空腔内，改变了刚性板单纯约束橡胶层的作用，使得刚性板产生挤压作用，对铅颗粒的运动产生约束，增强了铅颗粒的挤压耗能作用，以及铅颗粒与刚性板的摩擦耗能作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及结构工程
，特指一种组合式铅颗粒橡胶阻尼器。
技术介绍
建筑消能减震(振)技术是一类有效的结构被动控制技术。通过在结构相对变形较大的部位设置耗能减震(振)装置，可以有效地减小结构在地震作用、风荷载或其他动力荷载作用下的结构动力响应。铅阻尼器是是一类利用铅材的塑性变形消耗结构振动能量的振动控制装置。铅具有密度大、熔点低、塑性高、强度低、耐腐强、润滑能力强等特点，同时具有较高的延性和柔性，因此在变形过程中可以吸收大量的能量，具有较强的变形跟踪能力。同时，通过动态回复和再结晶过程，铅的组织和性能可以恢复至变形前的状态。因此，铅具有使用寿命长，性能可靠等优点，是结构抗震、控振的优选材料。叠层橡胶将薄橡胶板和薄钢板分层交替叠合后在高温高压下硫化而成，橡胶层与钢板的紧密结合保证了钢板对橡胶层的变形约束，使其具有较高的水平变形能力。同时，叠层橡胶具有较好的抗压、抗延伸、抗脆裂性，耐久性良好。现有技术中，铅芯橡胶主要用于隔震建筑中，作为一种消能减震装置研发较少。铅材通常以柱状形式置于橡胶中心，通过剪切滞回耗能提供阻尼；橡胶和钢板则相互叠合，耗能能力弱，对阻尼贡献较小。现有技术中未能充分发挥铅材和叠层橡胶的耗能性能。近年来也出现了单纯的铅挤压和铅剪切阻尼器。铅挤压阻尼器将铅灌装在封闭腔体内，其缺点在于对封闭腔体灌铅工艺要求较高，振动过程中铅容易泄露，同时耗能方式单一。铅剪切阻尼器的缺点在于铅不具备焊接性能，因此铅与上下封盖、滑动板的连接非常困难，生产过程中耗时耗材，还容易泄露，同时仅通过剪切耗能，耗能方式单一。因此，需要构造出一种构造简单、加工方便、性能稳定的阻尼器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种组合式铅颗粒橡胶阻尼器，解决现有技术中叠层橡胶和铅芯组合形成的阻尼器中未能充分发挥铅材和叠层橡胶的耗能性能以及铅挤压和铅剪切阻尼器存在的灌铅工艺高、振动过程中铅易泄露及耗能方式单一等问题。实现上述目的的技术方案是：本专利技术提供了一种组合式铅颗粒橡胶阻尼器，包括至少一个耗能单元，所述耗能单元包括：耗能结构，包括呈一体结构的多层橡胶层和多层刚性板，所述刚性板置于相邻的两层橡胶层之间，所述耗能结构内部形成有空腔，所述刚性板的端部凸伸至所述空腔内；填充于所述空腔内的铅颗粒；以及封堵于所述空腔顶部和底部的封盖板。本专利技术采用铅颗粒代替铅芯，改变了铅芯单纯依靠剪切滞回耗能的耗能模式，在剪切耗能基础上，通过铅颗粒之间的摩擦和碰撞耗能，增强了铅材的耗能能力，提高了阻尼性能。利用多层橡胶层和多层刚性板制成一体的耗能结构，且刚性板延伸至空腔内，改变了刚性板单纯约束橡胶层的作用，使得刚性板产生挤压作用，对铅颗粒的运动产生约束，增强了铅颗粒的挤压耗能作用，以及铅颗粒与刚性板的摩擦耗能作用。铅颗粒受到橡胶层的约束，其重复变形性能稳定，橡胶层对铅颗粒形成了保护作用，由于橡胶层具有较好的变形能力，且与钢板制成一体，不会产生泄露，且橡胶耐久性能好，经久耐用。利用铅颗粒代替铅芯，避免了铅与钢板的连接，回避了铅不具备焊接性能的缺点。本专利技术较好的解决了现有技术中叠层橡胶和铅芯组合形成的阻尼器中未能充分发挥铅材和叠层橡胶的耗能性能的问题，以及铅挤压和铅剪切阻尼器存在的灌铅工艺高、振动过程中铅易泄露及耗能方式单一的问题。本专利技术组合式铅颗粒橡胶阻尼器的进一步改进在于，所述刚性板伸入所述空腔内的部分的上表面和下表面为锯齿面。本专利技术组合式铅颗粒橡胶阻尼器的进一步改进在于，所述耗能结构还包括有上端板和下端板，所述上端板与所述耗能结构上位于顶部的橡胶层制成一体结构，所述下端板与所述耗能结构上位于底部的橡胶层制成一体结构，所述上端板和所述下端板对应所述空腔处开设有连通口。本专利技术组合式铅颗粒橡胶阻尼器的进一步改进在于，所述上端板和所述下端板的端面上于对应的连通口处设有容置对应的封盖板的容置槽。本专利技术组合式铅颗粒橡胶阻尼器的进一步改进在于，所述上端板和所述下端板的边沿向外凸伸形成外边沿，所述外边沿处开设有连接孔。本专利技术组合式铅颗粒橡胶阻尼器的进一步改进在于，所述封盖板靠近所述空腔的板面上设有向所述空腔内凸伸的凸起。本专利技术组合式铅颗粒橡胶阻尼器的进一步改进在于，所述凸起的表面为锯齿面。本专利技术组合式铅颗粒橡胶阻尼器的进一步改进在于，所述凸起呈半球状。本专利技术组合式铅颗粒橡胶阻尼器的进一步改进在于，还包括套设于所述橡胶层和所述刚性板外侧的保护套。本专利技术组合式铅颗粒橡胶阻尼器的进一步改进在于，所述保护套为橡胶套。附图说明图1为本专利技术组合式铅颗粒橡胶阻尼器的第一实施例的结构示意图。图2为本专利技术组合式铅颗粒橡胶阻尼器的第二实施例的结构示意图。图3为本专利技术组合式铅颗粒橡胶阻尼器应用于框架结构的第一种连接方式的结构示意图。图4为本专利技术组合式铅颗粒橡胶阻尼器应用于框架结构的第二种连接方式的结构示意图。图5为本专利技术组合式铅颗粒橡胶阻尼器应用于框架结构的第三种连接方式的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术提供了一种组合式铅颗粒橡胶阻尼器，用于建筑消能减震，可以有效减小建筑结构在地震作用、风荷载和其他动力荷载作用下的结构动力响应。本专利技术通过将叠层橡胶(呈一体结构的多层橡胶层和多层刚性板)和铅颗粒有效结合，使得铅颗粒与橡胶层在共同适用中具有较好的协调性，耗能效果好，经久耐用。通过铅颗粒之间的摩擦和碰撞耗能、铅颗粒与刚性板及封盖板间摩擦和碰撞耗能、铅颗粒受到挤压作用产生挤压滞回耗能、以及铅颗粒的剪切耗能，共实现了四种方式的耗能效果，同时本专利技术的阻尼器制作安装简单、造价经济，便于更换，既可用于新建建筑抗震设计，也可用于既有建筑的加固改造。下面结合附图对本专利技术组合式铅颗粒橡胶阻尼器进行说明。本专利技术提供了一种组合式铅颗粒橡胶阻尼器，如图1所示，该组合式铅颗粒橡胶阻尼器包括至少一个耗能单元20，在图1所示的第一实施例中，该阻尼器包括一个耗能单元20，该耗能单元20包括耗能结构21、铅颗粒22以及封盖板23，耗能结构21包括呈一体结构的多层橡胶层211和多层刚性板212，其中的刚性板212置于相邻的两层橡胶层211之间，耗能结构21的内部形成有空腔213，刚性板212的端部凸伸至空腔213内，使得刚性板212有部位位于空腔213内。铅颗粒22填充于空腔213内，较佳地，将铅颗粒22满填于空腔213内。封盖板23封堵于空腔213的顶部和底部，通过封盖板23的封堵，使得铅颗粒22被封装于空腔213内。耗能单元20在减震耗能过程中，利用铅颗粒在剪切耗能基础上，通过铅颗粒之间的摩擦和碰撞进行耗能，增强了铅材的耗能能力，提高了阻尼性能。耗能单元20的刚性板212延伸至空腔213内，利用刚性板212位于空腔213内的部分对铅颗粒产生挤压作用，对铅颗粒的相对运动产生约束，增强铅颗粒的挤压耗能作用和铅颗粒与刚性板间摩擦耗能作用。空腔213由橡胶层211和刚性板212围合形成，该空腔213的外周为橡胶层211的内壁面，通过橡胶层211约束铅颗粒，使得铅颗粒的重复变形性能稳定，橡胶层还对铅颗粒形成了保护作用，由于橡胶具有较好的变形能力，其与刚性板制成一体结构，不会产生泄露，且橡胶耐久性能好，经久耐用。结合图1所示，作为本专利技术的一较佳实施方式，刚性板2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式铅颗粒橡胶阻尼器，其特征在于，包括至少一个耗能单元，所述耗能单元包括：耗能结构，包括呈一体结构的多层橡胶层和多层刚性板，所述刚性板置于相邻的两层橡胶层之间，所述耗能结构内部形成有空腔，所述刚性板的端部凸伸至所述空腔内；填充于所述空腔内的铅颗粒；以及封堵于所述空腔顶部和底部的封盖板。

【技术特征摘要】
1.一种组合式铅颗粒橡胶阻尼器，其特征在于，包括至少一个耗能单元，所述耗能单元包括：耗能结构，包括呈一体结构的多层橡胶层和多层刚性板，所述刚性板置于相邻的两层橡胶层之间，所述耗能结构内部形成有空腔，所述刚性板的端部凸伸至所述空腔内；填充于所述空腔内的铅颗粒；以及封堵于所述空腔顶部和底部的封盖板。2.如权利要求1所述的组合式铅颗粒橡胶阻尼器，其特征在于，所述刚性板伸入所述空腔内的部分的上表面和下表面为锯齿面。3.如权利要求1或2所述的组合式铅颗粒橡胶阻尼器，其特征在于，所述耗能结构还包括有上端板和下端板，所述上端板与所述耗能结构上位于顶部的橡胶层制成一体结构，所述下端板与所述耗能结构上位于底部的橡胶层制成一体结构，所述上端板和所述下端板对应所述空腔处开设有连通口。4.如权利要求3所述的组合式...

【专利技术属性】
技术研发人员：马俊，葛杰，白洁，孙翠华，冯俊，熊浩，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31