一种自复位叠层钢板铅芯阻尼器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自复位叠层钢板铅芯阻尼器，包括钢板组合构件、活塞构件、箱型构件、底板、紧固件、弹性件和耗能构件；钢板组合构件包括翼缘板和腹板；耗能构件的数量为多个，耗能构件包括连接板和叠层板；叠层板固定在两块连接板之间，叠层板为钢板与橡胶垫交替层叠形成的复合板，叠层板的中部开设有多个灌装孔，灌装孔内固定有铅芯；在震动时，连接板上下错动，带动叠层板剪切变形，铅芯进行剪切变形和挤压变形，通过铅芯的变形和橡胶垫的粘弹性剪切进行耗能。本实用新型专利技术提供的阻尼器可以根据不同工况，通过拆卸更换的方式调整叠层板的变形耗能性能；同时，在阻尼器的构件发生疲劳破坏后也能够及时拆卸更换，耗能效果好、自复位能力强。

A self reset laminated steel plate lead core damper

【技术实现步骤摘要】
一种自复位叠层钢板铅芯阻尼器
本技术涉及消能减震
，更具体的说是涉及一种自复位叠层钢板铅芯阻尼器。
技术介绍
近年来，国内外发生了很多比较大的地震，造成了很大的人员伤亡以及财产损失，地震灾害已经成为人类面临的最严重的自然灾害之一。传统的抗震主要是依靠建筑物自身的变形和耗能来抵抗地震作用力，这种抗震方法会给建筑物带来无法修复的损伤。几十年来，经过国内外学者的不断研究，提出在建筑物中加入阻尼器，利用阻尼器耗能元件吸收地震作用输入结构的能量，从而保护建筑主要承重构件的技术，即被动式消能减震技术，因其具有性能可靠、耗能性能稳定、维护方便等优点而被广泛应用于工程建设当中。目前已经开发多种阻尼器，包括金属阻尼器、粘滞流体阻尼器、粘弹性阻尼器、摩擦阻尼器和磁流变阻尼器等。铅具有较高的柔性和延展性，在变形过程中可以吸收大量热量，铅在室温下发生变形，将会同时发生动态恢复，即动态再结晶过程，通过恢复和再结晶过程，应变硬化将消失，铅的组织和性能将恢重到变形前的状态，因此，铅是一种室温下做塑性循环不会发生积累疲劳的金属。而橡胶是一种高分子聚合物，可以迅速回复到原来形状，具有弹性性能，另一方面具有一定抗剪能力。因此通过橡胶和铅的组合，可以发挥二者的优点，两种材料结合的阻尼器，利用铅剪切变形和挤压变形，以及橡胶的剪切滞回耗能，使得该阻尼器的滞回曲线饱满，橡胶提供粘弹性材料的剪切耗能的同时，为铅提供保护，增强阻尼器的耐久性。但是，随着科学技术的发展，仅仅保护人类生命的措施已经不能满足人类的需求，解决工程结构震后残余变形的问题则引起了人们的关注，因此需要设计一种自复位阻尼器减小结构的震后残余变形，从而延长建筑结构以及阻尼器的使用寿命。因此，如何提供一种消能效果好、自复位能力强的阻尼器，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种自复位叠层钢板铅芯阻尼器，阻尼器安装在框架、框架-剪力墙以及连梁跨中等位置，可以根据不同工况，通过拆卸更换的方式调整叠层板的变形耗能性能；同时，在阻尼器的构件发生疲劳破坏后也能够及时拆卸更换，耗能效果好、自复位能力强。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种自复位叠层钢板铅芯阻尼器，包括：钢板组合构件、活塞构件、箱型构件、底板、紧固件、弹性件和耗能构件；所述钢板组合构件包括翼缘板和腹板；两块所述翼缘板上下平行布置；多块所述腹板固定在两块所述翼缘板之间；所述活塞构件与下方的所述翼缘板的底面中央固定连接；所述箱型构件为两端开口或封闭的箱型结构，多个所述箱型构件围绕所述活塞构件布置；所述底板分别与多个所述箱型构件的底部固定连接，或直接由钢板组合形成一整体；所述紧固件配合穿过两块所述翼缘板和所述箱型构件的顶板，且所述紧固件的两端分别紧固在上方的所述翼缘板顶面和所述箱型构件的顶板内侧；所述弹性件套设在所述紧固件上，且分别设置在下方的所述翼缘板和所述箱型构件的顶板外壁之间、以及所述箱型构件的顶板内壁与所述紧固件的底端之间，所述弹性件处于弹性压缩状态；所述耗能构件的数量为多个，所述耗能构件包括连接板和叠层板；所述连接板的面板与所述活塞构件的侧板平行布置，且通过多个连接件分别与所述活塞构件和所述箱型构件的侧板紧固连接；所述叠层板固定在两块所述连接板之间，所述叠层板为钢板与橡胶垫交替层叠形成的复合板，所述叠层板的中部开设有多个灌装孔，所述灌装孔内固定有铅芯；在震动时，所述连接板上下错动，带动所述叠层板剪切变形，所述铅芯进行剪切变形和挤压变形，通过所述铅芯的变形和所述橡胶垫的粘弹性剪切进行耗能。通过上述技术方案，本技术在地震荷载结束后，由于装置发生相对运动，箱型构件内外两侧的弹簧提供恢复力，实现自复位功能，减小残余变形；叠层板铅芯阻尼器利用铅剪切变形和挤压变形，以及橡胶的剪切滞回耗能，使得该阻尼器的滞回曲线饱满，橡胶提供粘弹性材料的剪切耗能的同时，为铅提供保护，增强阻尼器的耐久性；由于连接板通过连接件与装置相连，实现阻尼器的可拆卸性能，当阻尼器疲劳破坏后可更换阻尼器，并借此延长自复位叠层钢板铅芯阻尼器的使用寿命。本阻尼器的钢板组合构件和箱型构件的底板分别与结构的相对变形位置相连接，地震时活塞构件与箱型构件产生相对变形，带动耗能构件屈服耗能；连接板上下错动，引起叠层板的剪切变形，通过内部铅芯变形实现耗能，而橡胶垫则可以通过粘弹性剪切耗能。叠层钢板铅芯耗能元件的主要优势是通过铅剪切变形和挤压变形，以及橡胶的剪切滞回耗能，使得该阻尼器的滞回曲线饱满，橡胶提供粘弹性材料的剪切耗能的同时，为铅提供保护，增强阻尼器的耐久性。优选的，在上述一种自复位叠层钢板铅芯阻尼器中，所述腹板的数量为两块或两块以上，且分别固定在两块所述翼缘板之间。一般情况下，翼缘板通过多块腹板支撑，腹板起到加劲肋的效果；腹板也可以与翼缘板组成箱型结构，使翼缘板在腹板的支撑下，能够起到一定的耗能变形效果。优选的，在上述一种自复位叠层钢板铅芯阻尼器中，还包括封闭板，所述封闭板固定在所述箱型构件的开口端。当不安装封闭板时，耗能构件与紧固件的安装拆卸更加便捷；当安装封闭板时，能够加强箱型构件的刚度。优选的，在上述一种自复位叠层钢板铅芯阻尼器中，所述活塞构件为单块钢板、或者多块钢板的边沿首尾固定组成的箱型结构、或者带有翼缘板的钢板组成的十字交叉结构。需要说明的是：当活塞构件为单块钢板时，箱型构件和耗能构件的数量均为两个，箱型构件分别位于单块钢板的两侧，耗能构件分别位于单块钢板和箱型构件之间；当活塞构件为多块钢板的边沿首尾固定组成的箱型结构时，根据多块钢板组成的箱型结构确定箱型构件和耗能构件的数量：当三块钢板组成的三角形箱型结构时：箱型构件和耗能构件的数量均为三个，箱型构件分别位于三块钢板的外侧，耗能构件分别位于每块钢板和箱型构件之间；当四块钢板组成的矩形箱型结构时：箱型构件和耗能构件的数量均为四个，箱型构件分别位于四块钢板的外侧，耗能构件分别位于每块钢板和箱型构件之间；当五块钢板组成的五边形箱型结构时：箱型构件和耗能构件的数量均为五个，箱型构件分别位于五块钢板的外侧，耗能构件分别位于每块钢板和箱型构件之间；当六块钢板组成的六边形箱型结构时：箱型构件和耗能构件的数量均为六个，箱型构件分别位于六块钢板的外侧，耗能构件分别位于每块钢板和箱型构件之间；以此类推；当活塞构件为带有翼缘板的钢板组成的十字交叉结构时：箱型构件和耗能构件的数量均为四个，箱型构件分别位于翼缘板的外侧，耗能构件分别位于每块翼缘板和箱型构件之间。优选的，在上述一种自复位叠层钢板铅芯阻尼器中，所述紧固件包括第一高强螺栓和第一螺母；所述第一高强螺栓穿过两块所述翼缘板和所述箱型构件的顶板；所述第一螺母分别与所述第一高强螺栓的两端螺纹连接，且顶端的所述第一螺母旋紧顶在上方的所述翼缘板的顶面，底端的所述第一螺母旋紧顶在弹性件的底端。通过第一高强螺栓和第一螺母既方便组装拆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自复位叠层钢板铅芯阻尼器，其特征在于，包括：钢板组合构件(1)、活塞构件(2)、箱型构件(3)、底板(4)、紧固件(5)、弹性件(6)和耗能构件(7)；/n所述钢板组合构件(1)包括翼缘板(11)和腹板(12)；两块所述翼缘板(11)上下平行布置；多块所述腹板(12)固定在两块所述翼缘板(11)之间；/n所述活塞构件(2)与下方的所述翼缘板(11)的底面中央固定连接；/n所述箱型构件(3)为两端开口或封闭的箱型结构，多个所述箱型构件(3)围绕所述活塞构件(2)布置；/n所述底板(4)分别与多个所述箱型构件(3)的底部固定连接，或直接由钢板组合形成一整体；/n所述紧固件(5)配合穿过两块所述翼缘板(11)和所述箱型构件(3)的顶板，且所述紧固件(5)的两端分别紧固在上方的所述翼缘板(11)顶面和所述箱型构件(3)的顶板内侧；/n所述弹性件(6)套设在所述紧固件(5)上，且分别设置在下方的所述翼缘板(11)和所述箱型构件(3)的顶板外壁之间、以及所述箱型构件(3)的顶板内壁与所述紧固件(5)的底端之间，所述弹性件(6)处于弹性压缩状态；/n所述耗能构件(7)的数量为多个，所述耗能构件(7)包括连接板(71)和叠层板(72)；所述连接板(71)的面板与所述活塞构件(2)的侧板平行布置，且通过多个连接件(73)分别与所述活塞构件(2)和所述箱型构件(3)的侧板紧固连接；所述叠层板(72)固定在两块所述连接板(71)之间，所述叠层板(72)为钢板与橡胶垫交替层叠形成的复合板，所述叠层板(72)的中部开设有多个灌装孔，所述灌装孔内固定有铅芯；/n在震动时，所述连接板(71)上下错动，带动所述叠层板(72)剪切变形，所述铅芯进行剪切变形和挤压变形，通过所述铅芯的变形和所述橡胶垫的粘弹性剪切进行耗能。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自复位叠层钢板铅芯阻尼器，其特征在于，包括：钢板组合构件(1)、活塞构件(2)、箱型构件(3)、底板(4)、紧固件(5)、弹性件(6)和耗能构件(7)；
所述钢板组合构件(1)包括翼缘板(11)和腹板(12)；两块所述翼缘板(11)上下平行布置；多块所述腹板(12)固定在两块所述翼缘板(11)之间；
所述活塞构件(2)与下方的所述翼缘板(11)的底面中央固定连接；
所述箱型构件(3)为两端开口或封闭的箱型结构，多个所述箱型构件(3)围绕所述活塞构件(2)布置；
所述底板(4)分别与多个所述箱型构件(3)的底部固定连接，或直接由钢板组合形成一整体；
所述紧固件(5)配合穿过两块所述翼缘板(11)和所述箱型构件(3)的顶板，且所述紧固件(5)的两端分别紧固在上方的所述翼缘板(11)顶面和所述箱型构件(3)的顶板内侧；
所述弹性件(6)套设在所述紧固件(5)上，且分别设置在下方的所述翼缘板(11)和所述箱型构件(3)的顶板外壁之间、以及所述箱型构件(3)的顶板内壁与所述紧固件(5)的底端之间，所述弹性件(6)处于弹性压缩状态；
所述耗能构件(7)的数量为多个，所述耗能构件(7)包括连接板(71)和叠层板(72)；所述连接板(71)的面板与所述活塞构件(2)的侧板平行布置，且通过多个连接件(73)分别与所述活塞构件(2)和所述箱型构件(3)的侧板紧固连接；所述叠层板(72)固定在两块所述连接板(71)之间，所述叠层板(72)为钢板与橡胶垫交替层叠形成的复合板，所述叠层板(72)的中部开设有多个灌装孔，所述灌装孔内固定有铅芯；
在震动时，所述连接板(71)上下错动，带动所述叠层板(72)剪切变形，所述铅芯进行剪切变形和挤压变形，通过所述铅芯的变形和所述橡胶垫的粘弹性剪切进行耗能。


2.根据权利要求1所述的一种自复位叠层钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云，宋玺，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：新型
国别省市：海南;46