一种用于木结构柱脚的粘弹性阻尼器制造技术

本实用新型专利技术是一种用于木结构柱脚的粘弹性阻尼器，包括多片底板、顶板和设置于两块钢板之间的阻尼块，阻尼块由间隔排列的多个高阻尼橡胶垫和高阻尼橡胶垫间隙内的粘合钢板组成。每片底板、顶板和阻尼块相互粘合组成子阻尼器。自阻尼器彼此通过底板上的卡扣紧安装，组成环状的粘弹性阻尼器并配合柱脚直径安装。底板上还开有螺栓孔，通过螺栓将每个子阻尼器在地面上固定安装。本实用新型专利技术的粘弹性阻尼器具有便于安装拆卸，耗能能力强，制作简单，制作成本低，维修管理成本低等优点，能够有效降低木结构柱脚在高载荷时的变形甚至破坏的程度，提升木结构柱脚节点抗震减震性能，进而更好地保护木结构柱脚节点。

A Viscoelastic Damper for Column Foot of Wood Structure

The utility model relates to a viscoelastic damper for the column foot of a wooden structure, which comprises a plurality of bottom plates, a roof plate and a damping block arranged between two steel plates. The damping block is composed of a plurality of high-damping rubber pads arranged at intervals and adhesive steel plates in the gap between high-damping rubber pads. Each plate, roof and damper block adhere to each other to form a sub-damper. The self-dampers are fastened and installed through the clamps on the bottom plate, forming a circular viscoelastic damper and matching with the diameter of the column foot. The bottom plate is also provided with bolt holes through which each sub-damper is fixed and installed on the ground. The viscoelastic damper of the utility model has the advantages of easy installation and disassembly, strong energy dissipation, simple fabrication, low production cost, low maintenance and management cost, etc. It can effectively reduce the deformation and even damage degree of the wooden structure column foot under high load, improve the seismic and shock absorption performance of the wooden structure column foot joints, and thus better protect the wooden structure column foot joints. Column foot joints of wood structures.

【技术实现步骤摘要】
一种用于木结构柱脚的粘弹性阻尼器
本技术属于土木工程领域，涉及抗震与减震，具体涉及一种用于木结构柱脚的粘弹性阻尼器。
技术介绍
柱脚是木结构建筑中的关键节点，但是地震中如果发生破坏，丧失了抗震功能，将会对结构整体产生严重的影响，是结构抗震设计的最大安全隐患，为此古建筑中柱脚的设计成为研究的重点及难点。根据现有的一些文献资料及现存的古代建筑可知，木结构柱脚的连接方式有很多种，对于一些上部体量较大的建筑，结构首层柱的柱脚多采用平摆浮搁的方式，即木柱直接放置在柱顶石上，木柱与柱顶石不采取任何措施的连接，允许柱与柱顶石发生相对移动。除此之外，对于一些要求加强柱子稳定性的建筑，如游廊，垂花门等的木柱和经受较大风荷载的亭子柱等，多采用套顶榫的做法。套顶榫是在柱脚处做成贯穿柱顶石的长脚穿透榫，套顶榫长按0.2至0.3柱身露明长，榫径按0.5至0.8柱径。此外，还有管脚榫的做法，即在柱脚底端做成反向馒头榫的形式，与其下部构件连接。其尺寸与馒头榫相同。管脚榫常用于与柱顶石，童柱墩斗等的连接。根据《营造法式》的记载，首层以上柱的做法有缠柱造，叉柱造等。缠柱造应用于转角铺作之上，柱脚柱心落于平座铺左心以里。叉柱造为上柱柱脚十字或一字开口。查落在下层铺作心上。根据对现存古建筑的残损观察可以发现，对于采用平摆浮搁的木柱，柱脚会产生一定的位移，偏离最初的位置。对于一些年代久远的建筑，会因为自然灾害甚至是人为破坏造成柱脚开裂。而根据目前为止进行过的木柱柱脚实验可知，对于一些采用叉柱造做法的木柱，在经受较大荷载后，会出现木柱柱肢变形，甚至产生贯通全柱的裂缝。柱一旦开裂，该节点就不能继续承受荷载。因此，对于木结构柱脚，在承受荷载较小时，可以发生小范围的变形和移动来消耗能量，但当荷载过大，致使柱脚节点变形过大时，节点处自身的变形难以进行有效地耗能，甚至会发生破坏。因此，减小木质结构柱脚在经受较大载荷后的变形甚至破坏的程度，提升木结构柱脚节点抗震减震性能成为新建木结构柱脚节点设计研究的重点及难点。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本技术的目的在于，提供一种用于木结构柱脚的粘弹性阻尼器，以解决现有的木结构柱脚节点抗震减震性能差的技术问题。为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：一种用于木结构柱脚的粘弹性阻尼器，包括多片安装在柱脚的底板和对应设置于底板上的多块顶板，每片底板和对应顶板之间还安装有阻尼块，每块阻尼块与对应的底板和顶板分别粘合固定；底板设置为弧度配合柱脚外圈弧度的扇面形状，多片底板相互拼接安装，形成闭合圆环，圆环的内圆直径大于柱脚直径，圆环与柱脚同圆心设置且间隙配合。顶板设置为弧度配合柱脚外圈弧度的扇面形状，多片顶板相互拼接安装，形成闭合圆环，圆环的内圆直径与柱脚直径相同，圆环的内圆与柱面紧密接触但不固定，圆环外圆与底板外圆直径相同；每块阻尼块包括多个间隙排列设置的高阻尼橡胶垫，所述的多组高阻尼橡胶垫的每个间隙设置有粘结钢板，所述的粘结钢板与相邻的高阻尼橡胶垫粘合固定，阻尼块任一水平截面为弧度配合柱脚外圈弧度的扇面形状。本技术还具有如下区别技术特征：所述的高阻尼橡胶垫至少设置三组。所述的底板至少设置三组。所述的阻尼块水平截面的扇面径向长度不超过底板径向长度，各阻尼块与对应底板的粘合位置不超出底板四周。所述的底板扇面径向一侧设置有凸出的卡扣，另一侧对应位置设置有配合该卡扣的凹槽，多组底板通过卡扣相互卡接安装。每片底板上还设置有螺栓孔，每组底板通过螺栓固定在柱脚处地面上。对应的底板、阻尼块和顶板粘合形成子阻尼器，每个子阻尼器可单独受力并且单独更换。本技术与现有技术相比，有益的技术效果是：本技术的用于木结构柱脚的粘弹性阻尼器具有便于安装拆卸，耗能能力强，制作简单，制作成本低，维修管理成本低等优点，能够有效降低木结构柱脚在高载荷时的变形甚至破坏的程度，提升木结构柱脚节点抗震减震性能，进而更好地保护木结构柱脚节点。附图说明图1是本技术的整体结构示意图。图2是本技术的俯视结构示意图。图3是本技术的侧视结构示意图。图4是本技术子阻尼器的整体结构示意图。图5是本实用新使用状态示意图。图中各个标号的含义为：1-底板，2-阻尼块，3-顶板，4-卡扣，5-螺栓孔；(2-1)-高阻尼橡胶垫，(2-2)-粘结钢板。以下结合实施例对本技术的具体内容作进一步详细解释说明。具体实施方式木结构柱脚节点在在经受较大荷载后，会出现木柱柱肢变形，甚至产生贯通全柱的裂缝。柱一旦开裂，该节点就不能继续承受荷载。因此，对于木结构柱脚，在承受荷载较小时，可以发生小范围的变形和移动来消耗能量，但当荷载过大，致使柱脚节点变形过大时，节点处自身的变形难以进行有效地耗能，甚至会发生破坏，因此需要可以更换的阻尼器进行辅助耗能。一旦尼器发生破坏，可以快速对该构件进行集中更换，迅速恢复木结构整体的抗震功能。粘弹性阻尼器是一种良好的减震隔震构件，此类型阻尼器利用粘弹性材料不同形式的变形来消耗能量，具有良好的耗能性能、以及对外界环境温度变化不敏感性，且价格低廉，方便耐用。相比于其他类型阻尼器，粘粘弹性阻尼器有易加工、滞回性能稳定、易于更换、造价及维护费用低廉等优点，因此广泛应用于工程结构的抗震加固和维修领域。近年来，又出现了用于现代建筑物中的高阻尼橡胶隔震支座。这种添加了外加剂以增强阻尼性能的橡胶与钢板构成的支座具有滞回饱满，耗能显著，大震后残余变形极小的显著有点。而这其中发挥主要作用的高阻尼橡胶，是利用橡胶本身所具有的粘弹性对结构进行阻尼减震，可分为自由阻尼处理和约束阻尼处理。高阻尼隔震橡胶支座即采用的粘弹性高阻尼橡胶材料，通过橡胶本身所具有的粘弹性对结构振动进行约束阻尼处理，吸收能量，减小地震对建筑物的损害。根据上述阻尼器的分析可以看出，由于高阻尼橡胶具有很好的延展性和耗能能力，因此高阻尼橡胶在阻尼器中，具有非常广阔的使用前景。以下给出本技术的具体实施例，需要说明的是本技术并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本技术的保护范围。实施例：遵从上述技术方案，如图1至图4所示，本实施例给出一种用于木结构柱脚的粘弹性阻尼器，包括多片安装在柱脚的底板1和对应设置于底板1上的多块顶板3，每片底板1和对应顶板3之间还安装有阻尼块2，每块阻尼块2与对应的底板1和顶板3分别粘合固定；底板1设置为弧度配合柱脚外圈弧度的扇面形状，多片底板1相互拼接安装，形成闭合圆环，圆环的内圆直径大于柱脚直径，圆环与柱脚同圆心设置且间隙配合。顶板3设置为弧度配合柱脚外圈弧度的扇面形状，多片顶板3相互拼接安装，形成闭合圆环，圆环的内圆直径与柱脚直径相同，圆环的内圆与柱面紧密接触但不固定，圆环外圆与底板1外圆直径相同；每块阻尼块2包括多个间隙排列设置的高阻尼橡胶垫2-1，所述的多组高阻尼橡胶垫2-1的每个间隙设置有粘结钢板2-2，所述的粘结钢板2-2与相邻的高阻尼橡胶垫2-1粘合固定，阻尼块2任一水平截面为弧度配合柱脚外圈弧度的扇面形状。作为本实施例的一种优选方案，高阻尼橡胶垫2-1至少设置三组，本实施例优选设置为三组。作为本实施例的一种优选方案，底板1至少设置三组，本实施例优选设置为八组。作为本实施例的一种优选方案，阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于木结构柱脚的粘弹性阻尼器，包括多片安装在柱脚的底板(1)和对应设置于底板(1)上的多块顶板(3)，其特征在于，每片底板(1)和对应顶板(3)之间还安装有阻尼块(2)，每块阻尼块(2)与对应的底板(1)和顶板(3)分别粘合固定；底板(1)设置为弧度配合柱脚外圈弧度的扇面形状，多片底板(1)相互拼接安装，形成闭合圆环，圆环的内圆直径大于柱脚直径，圆环与柱脚同圆心设置且间隙配合；顶板(3)设置为弧度配合柱脚外圈弧度的扇面形状，多片顶板(3)相互拼接安装，形成闭合圆环，圆环的内圆直径与柱脚直径相同，圆环的内圆与柱面紧密接触但不固定，圆环外圆与底板(1)外圆直径相同；每块阻尼块(2)包括多个间隙排列设置的高阻尼橡胶垫(2‑1)，所述的多组高阻尼橡胶垫(2‑1)的每个间隙设置有粘结钢板(2‑2)，所述的粘结钢板(2‑2)与相邻的高阻尼橡胶垫(2‑1)粘合固定，阻尼块(2)任一水平截面为弧度配合柱脚外圈弧度的扇面形状。

【技术特征摘要】
1.一种用于木结构柱脚的粘弹性阻尼器，包括多片安装在柱脚的底板(1)和对应设置于底板(1)上的多块顶板(3)，其特征在于，每片底板(1)和对应顶板(3)之间还安装有阻尼块(2)，每块阻尼块(2)与对应的底板(1)和顶板(3)分别粘合固定；底板(1)设置为弧度配合柱脚外圈弧度的扇面形状，多片底板(1)相互拼接安装，形成闭合圆环，圆环的内圆直径大于柱脚直径，圆环与柱脚同圆心设置且间隙配合；顶板(3)设置为弧度配合柱脚外圈弧度的扇面形状，多片顶板(3)相互拼接安装，形成闭合圆环，圆环的内圆直径与柱脚直径相同，圆环的内圆与柱面紧密接触但不固定，圆环外圆与底板(1)外圆直径相同；每块阻尼块(2)包括多个间隙排列设置的高阻尼橡胶垫(2-1)，所述的多组高阻尼橡胶垫(2-1)的每个间隙设置有粘结钢板(2-2)，所述的粘结钢板(2-2)与相邻的高阻尼橡胶垫(2-1)粘合固定，阻尼块(2)任一水平截面为弧度配合柱脚外圈弧度的扇面形状。2.如权利要求1所述的用于木结构柱脚的粘弹性阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：王威，董晨阳，赵春雷，任坦，刘格炜，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61