一种可变刚度的三维铅黏弹性阻尼器制造技术

本发明专利技术提供了一种可变刚度的三维铅黏弹性阻尼器，包括铅芯、叠层黏弹性体和连接板，所述叠层黏弹性体的上下两侧分别固定有所述连接板，所述连接板和所述叠层黏弹性体的中部设有所述铅芯。本发明专利技术充分发挥黏弹性材料的小变形耗能特性、良好变形能力与铅芯的稳定耗能特性的优点，利用铅芯与黏弹性材料的协同作用，实现三维空间耗能，具有三维耗能与空间变形能力。能够实现三维减震耗能，将有效消耗地震输入结构的能量，使结构满足抗震要求。使结构满足抗震要求。使结构满足抗震要求。

【技术实现步骤摘要】
一种可变刚度的三维铅黏弹性阻尼器


[0001]本专利技术涉及阻尼器
，尤其是涉及一种可变刚度的三维铅黏弹性阻尼器。

技术介绍

[0002]地震是一种复杂的三维空间运动，包含水平(X、Y方向)和竖直方向的运动，所以对于地震灾害的解决方法的探索，使得耗能减震技术蓬勃发展，阻尼器用于吸收地震时的振动能量，提高建筑物的抗震水平。
[0003]传统常用的阻尼器主要有金属阻尼器、粘滞流体阻尼器、粘弹性阻尼器以及磁流变阻尼器等，多是用于两个方向上的消能减震，大多只能实现水平方向上两个正交角度上的消能减震，对于消耗地震这种复杂的运动输入到结构的能量有较大的局限性，并且不同应用场景对于阻尼器的刚度需求也各有不同，所以急需专利技术一种可变刚度的三维阻尼器。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种可变刚度的三维铅黏弹性阻尼器，利用铅芯与黏弹性材料的协同作用，实现三维空间耗能，可用于结构的震(振)动控制。
[0005]根据本专利技术的一个目的，本专利技术提供一种可变刚度的三维铅黏弹性阻尼器，包括铅芯、叠层黏弹性体和连接板，所述叠层黏弹性体的上下两侧分别固定有所述连接板，所述连接板和所述叠层黏弹性体的中部设有所述铅芯。
[0006]进一步地，所述连接板包括上封板和下封板，所述上封板和所述下封板分别固定在所述叠层黏弹性体的上表面和下表面。
[0007]进一步地，所述叠层黏弹性体包括依次叠层设置的黏弹性材料单层和夹层钢板。
[0008]进一步地，所述连接板和所述叠层黏弹性体的中部设有通孔，所述铅芯设置在所述通孔内。
[0009]进一步地，所述铅芯与所述通孔之间设有黏弹性垫片。
[0010]进一步地，所述连接板和所述叠层黏弹性体的四周分别固定有保护层。
[0011]进一步地，所述上封板和所述下封板与所述叠层黏弹性体之间采用高温高压硫化成型。
[0012]进一步地，所述上封板和所述下封板为不锈钢板、普通碳钢板或铜板，所述上封板和所述下封板为方形、矩形或多边形。
[0013]进一步地，所述上封板和所述下封板上设有螺栓孔，所述上封板和所述下封板安装在凹槽支座中。
[0014]进一步地，所述黏弹性材料单层为高衰减性橡胶系或橡胶沥青系。
[0015]本专利技术的技术方案充分发挥黏弹性材料的小变形耗能特性、良好变形能力与铅芯的稳定耗能特性的优点，利用铅芯与黏弹性材料的协同作用，实现三维空间耗能，具有三维耗能与空间变形能力。能够实现三维减震耗能，将有效消耗地震输入结构的能量，使结构满足抗震要求。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例的结构示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例的另一结构示意图；
[0019]图3为本专利技术实施例叠层黏弹性体的结构示意图；
[0020]图中，1、上封板；2、下封板；3、叠层黏弹性体；4、夹层钢板；5、铅芯；6、黏弹性垫片；7、保护层；8、黏弹性材料单层。
具体实施方式
[0021]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0023]此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本专利技术的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0024]实施例1
[0025]如图1
‑
图3所示，
[0026]一种可变刚度的三维铅黏弹性阻尼器，包括铅芯5、叠层黏弹性体3和连接板，其中，连接板包括上封板1和下封板2，叠层黏弹性体3包括依次叠层设置的黏弹性材料单层8和夹层钢板4，上封板1和下封板2分别固定在叠层黏弹性体3的上表面和下表面。连接板和叠层黏弹性体3的中部设有通孔，通孔内设有铅芯5，铅芯5与通孔之间设有黏弹性垫片6。在连接板和叠层黏弹性体3的四周分别固定有保护层7，保护层7采用橡胶垫制成，固定在叠层黏弹性体3的侧壁上。
[0027]本实施例中，上封板1和下封板2分别采用四块板拼接组成，四块板的中部设有弧形槽，四个弧形槽形成用于容纳铅芯5的通孔。本实施例中，上封板1和下封板2与叠层黏弹性体3之间分别采用高温高压硫化成型。黏弹性材料单层8可为高衰减性橡胶系和橡胶沥青
系。
[0028]上封板1和下封板2为金属连接板，具体采用不锈钢板、普通碳钢板或铜板，上封板1和下封板2的界面为方形、矩形或多边形，上封板1和下封板2上设有螺栓孔，构件安装是在建筑物中预先安装凹槽支座，上封板1和下封板2安装在凹槽支座中，并且上封板1和下封板2分别通过螺栓固定连接到所述凹槽内。
[0029]本专利技术三维铅黏弹性阻尼器受垂直轴向方向的剪切作用时，上封板1或下封板2带动叠层黏弹性体3剪切变形，进而带动夹层钢板4约束铅芯5变形，实现叠层黏弹性体3与铅芯5协同剪切耗能。
[0030]本专利技术阻尼器轴向受拉压作用时，黏弹性垫片6的增设可以减缓铅芯5受到的压缩作用，上封板1或下封板2带动叠层黏弹性体3进行拉压作用，叠层黏弹性体3利用其高阻尼特性进行拉压耗能。
[0031]本专利技术通过减小叠层黏弹性体3的单层厚度与增设橡胶垫保护层的设计，实现阻尼器在实现剪切耗能能力的同时保证其轴向拉压变形能力，利用铅芯5的剪切屈服后产生的塑性变形和叠层黏弹性体3的剪切和拉压滞回耗能。充分发挥黏弹性材料的小变形耗能特性、良好变形能力与铅芯的稳定耗能特性的优点，利用铅芯5与黏弹性材料的协同作用，实现三维耗能与空间变形。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可变刚度的三维铅黏弹性阻尼器，其特征在于，包括铅芯、叠层黏弹性体和连接板，所述叠层黏弹性体的上下两侧分别固定有所述连接板，所述连接板和所述叠层黏弹性体的中部设有所述铅芯。2.根据权利要求1所述的可变刚度的三维铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述连接板包括上封板和下封板，所述上封板和所述下封板分别固定在所述叠层黏弹性体的上表面和下表面。3.根据权利要求1所述的可变刚度的三维铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述叠层黏弹性体包括依次叠层设置的黏弹性材料单层和夹层钢板。4.根据权利要求1所述的可变刚度的三维铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述连接板和所述叠层黏弹性体的中部设有通孔，所述铅芯设置在所述通孔内。5.根据权利要求4所述的可变刚度的三维铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述铅芯与所述通孔之间设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：周云，曾振炜，何志明，游浩钢，庄乐锐，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：