CN101787752A - 剪切挤压复合型铅阻尼器 - Google Patents
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Abstract
一种剪切挤压复合型铅阻尼器，其设有连接机构的上下盖板相对的面上间断地设有相互对应的截面呈半圆形的条形凹槽。在上述每对凹槽内均设有一个隔板，该隔板两侧分别设有以隔板为对称半球形凸起。上述隔板与上下盖板接触的上下两个端面为与上下盖板条形凹槽对应的半圆柱形端面。上述隔板及上下盖板左右两个端面上设有螺孔，软钢侧板上分别设有与隔板及上下盖板侧面螺孔对应的通孔，设在螺孔内的紧固件将上下盖板、隔板及侧板连为一个内有若干单元空间的箱形体，在每个单元空间对应的上盖板上均设有灌铅用的通孔，单元空间内设有铅块。本发明使用普通钢材和铅以及少量软钢制作，构造简单，加工方便，耗能能力高，具有很高的实际应用价值。
Description
技术领域本发明涉及一种用于建筑结构和大型机械减振控制的阻尼器，特别是铅阻尼器。
背景技术本领域的技术人员都知道，结构减振控制可以有效减小结构在强风和地震中的损伤。目前的减振控制技术中，铅阻尼器是一种很好的耗散振动能量的耗能元件，但是铅与其他材料的连接比较困难，所以其制作工艺也是这种阻尼器的关键技术。
国家知识产权局于2008年7月23日公开了一种“铅剪切型阻尼器”的发明专利申请(公开号：101225679)，该专利申请所公开的技术方案是：将铅放置在可以平行滑动的盖板和滑板之间的凹槽内，利用凹槽内的铅的剪切耗散能量，构造简单，加工方便，但是由于凹槽内的铅体只是在两个受剪面上有剪切耗能，耗能能力受到限制，且耗能形式单一。
国家知识产权局于2007年10月3日授权公告了一种“钢铅组合耗能器”的发明专利申请(公告号：100340793)，该专利申请的技术方案是：将铅包裹在工字型薄钢板围成腔体中，并在薄钢板上用螺栓施加约束，上下两端焊接盖板，构成了钢铅组合耗能器。该专利技术属于复合型阻尼器，既可以利用包裹在钢板中的铅剪切耗能，又可以利用外部钢板剪切耗能，但是由于内部的铅完全靠外部很薄的钢板约束，往往在受力中导致钢板拉裂以及薄钢板与盖板之间的焊接开裂。
国家知识产权局于2005年3月16日公开了一种“双X型软钢阻尼器”的发明专利申请(公开号：1594908)，该专利涉及一种软钢阻尼器，具有较好的耗能性能。但是软钢是一种特殊钢材，尤其要满足阻尼器的低屈服点要求，生产工艺要求较高，广泛应用的成本较高。
发明内容本发明的目的在于提供一种既能解决铅的连接困难，又能利用铅的剪切、挤压以及软钢多种耗能方式的剪切挤压复合型铅阻尼器。本发明主要包括有：上下盖板、隔板、侧板、半球形凸起及铅块。其中，上下盖板基本为平板，其上设有可与需减震设备相连的连接机构，其可以是连接件或螺孔等。在上、下盖板相对的面上间断地设有相互对应的条形凹槽，最好该限位条形凹槽截面呈半圆形。在上述上、下盖板相对的每对凹槽内均设有一个基本与上下盖板垂直的隔板，该隔板两侧分别设有若干半球形凸起，最好隔板两侧的半球形凸起是以隔板为对称。上述隔板与上、下盖板接触的上、下两个端面为与上、下盖板条形凹槽对应的端面，如条形凹槽截面呈半圆形时隔板上、下两个端面为半圆柱形端面，于是当外力使隔板倾斜时，隔板两端在限位凹槽内转动，使隔板倾斜和恢复原始状态容易实现。上述上下盖板及隔板左右两个端面为平面，其上设有若干螺孔。覆盖在所有隔板及上下盖板侧面的软钢钢板为侧板，其上分别设有与隔板及上、下盖板侧面螺孔对应的通孔。置于这些通孔及螺孔内的紧固件将上下盖板、隔板及侧板连为一个内有若干单元空间的箱形体，在每个单元空间对应的上盖板上均设有灌铅用的通孔，融化的铅从该通孔注入并充满单元空间，冷却后成为铅块。
使用时将本发明安装在大型设备能够产生相对变形的部位上，当该设备遇到强风或地震时，上、下盖板产生相对运动，隔板倾斜，并将外力传递给被约束在上、下盖板、隔板及侧板之间的铅块，与铅块一起滑动，使铅受到一个剪切力，与此同时半球形凸起与铅块的相对运动，使铅块又受到一个挤压力，由于铅的弹性变形很小，很快进入塑性耗能，于是该阻尼器铅块不仅剪切耗能，同时又挤压耗能，另外软钢侧板受到剪切作用，也有一定的耗能能力，使得整个阻尼器耗能能力高，以减小外力对主体结构的损伤。
本发明与现有技术相比具有如下优点：1、本发明构造简单、合理，复合耗能，耗能能力强。2、因软钢生产成本较高，尤其极低屈服点软钢大多需要进口，本发明使用普通钢材和铅以及少量软钢制作，使成本大大降低。3、本发明的阻尼器在较低制作成本下达到较好的耗能效果，具有一定的经济和实用价值，将会广泛的应用于结构抗震领域。
附图说明
图1为本发明的主视示意图。
图2为本发明的侧视示意图。
图3为本发明的俯视示意图。
图4为图1的A-A视图。
图5为图3的B-B视图。
图6为本发明使用状态示意图。
图中：1表示上盖板；2表示下盖板；3表示隔板；4表示半球状凸起；5表示侧板；6表示铅块；7表示螺栓；8表示连接螺孔；9表示铅灌入孔；10表示剪切挤压复合型铅阻尼器；11表示人字支撑；12表示结构层梁；13表示建筑结构。
具体实施方式在图1、图2、图3、图4和图5所示的剪切挤压复合型铅阻尼器的示意图中，上、下盖板基本为平板，其上设有可与需减震设备连接的螺孔。在上下盖板相对的面上间断地设有相互对应的6条条形凹槽，该限位凹槽截面呈半圆形。在上述上、下盖板相对的每对凹槽内均设有一个基本与上、下盖板垂直的隔板，该隔板两侧分别焊有4个半球形凸起，隔板两侧的凸起是以隔板为对称。上述隔板与上、下盖板接触的上、下两个端面为与上、下盖板条形凹槽对应的半圆柱形端面。上述隔板及上下盖板左右两个端面为平面，其上设有若干螺孔。覆盖在所有隔板及上、下盖板侧面的软钢侧板，其上设有与隔板及上、下盖板侧面螺孔对应的通孔。置于这些通孔及螺孔内的紧固件将上下盖板、隔板及侧板连为一个内有若干单元空间的箱形体，在每个单元空间对应的上盖板上均设有灌铅用的通孔，单元空间内设有铅块。在图6所示的本发明使用状态的示意图中，剪切挤压复合型铅阻尼器由连接件固定在建筑结构的结构层梁和人字支撑顶部。
Claims (3)
1.一种剪切挤压复合型铅阻尼器，其特征在于：设有连接机构的上下盖板，其相对的面上间断地设有相互对应的条形凹槽，在上述上下盖板相对的每对凹槽内均设有一个与上下盖板垂直的隔板，该隔板两侧分别设有半球形凸起，上述上下盖板及隔板左右两个端面上设有螺孔，覆盖在所有隔板及上下盖板侧面的软钢侧板上设有与隔板及上下盖板侧面螺孔对应的通孔，置于这些通孔及螺孔内的紧固件将上下盖板、隔板及侧板连为一个内有单元空间的箱形体，在每个单元空间对应的上盖板上均设有灌铅用的通孔，单元空间内设有铅块。
2.根据权利要求1所述的剪切挤压复合型铅阻尼器，其特征在于：上述条形凹槽截面呈半圆形，上述隔板与上下盖板接触的上下两个端面为与上下盖板条形凹槽对应的半圆柱形端面。
3.根据权利要求1或2所述的剪切挤压复合型铅阻尼器，其特征在于：隔板两侧的半球形凸起是以隔板为对称。
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