CN102425245A - 软钢和铅叠层盘阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种软钢和铅叠层盘阻尼器,涉及一种建筑结构震动控制装置。它包括2个软钢和铅叠层盘耗能部位、固定部位、螺栓孔、工字钢支撑、垫板,夹层铅盘和软钢盘,软钢和铅叠层盘阻尼器包括软钢和铅叠层盘耗能部位和固定部位两部分,其中软钢和铅叠层盘耗能部位为圆盘形,铅盘位于2个软钢盘的夹层内,2个软钢和铅叠层盘对称放置;软钢和铅叠层盘耗能部位与固定部位焊接;在固定部位设置螺栓孔,采用螺栓与工字钢支撑连接。每个软钢和铅叠层盘耗能部位有1层夹层铅盘和2层软钢盘组成。软钢和铅叠层盘能不断产生变形,进而不断耗散地震和风振的能量,对建筑结构起到很好的保护作用。

Description

软钢和铅叠层盘阻尼器
技术领域
本发明涉及一种建筑结构震动控制装置,特别是涉及一种建筑结构震动控制的建筑用软钢和铅叠层盘阻尼器。
背景技术
金属屈服阻尼器(metallic yielding damper)是用软钢或其它软金属材料做成的各种形式的阻尼耗能器。金属屈服后具有良好的滞回性能,利用某些金属具有的弹塑性滞回变形耗能,包括软钢阻尼器、铅阻尼器和形状记忆合金(shape memory alloys,简称SMA)阻尼器等。它对结构进行振动控制的机理是将结构振动的部分能量通过金属的屈服滞回耗能耗散掉,从而达到减小结构反应的目的。
软钢阻尼器是充分利用软钢进入塑性阶段后具有良好的滞回特性。1972年,Kelly和Skinner等美国学者首先开始研究利用软钢的这种性能来控制结构的动力反应,并提出软钢阻尼器的几种形式,包括扭转梁、弯曲梁、U形条耗能器等。随后,其它学者又相继提出许多形式各异的软钢阻尼器,其中比较典型的如X形、三角形板软钢阻尼器、E型钢阻尼器、C型钢阻尼器。经过国内外许多学者的理论分析和实验研究,证实软钢阻尼器具有稳定的滞回特性,良好的低周疲劳性能,长期的可靠性和不受环境、温度影响等特点,是一种很有前途的耗能器。
铅阻尼器是充分利用铅具有密度大、熔点低、塑性高、强度低、耐腐强、润滑能力强等特点,同时由于具有较高的延性和柔性,所以在变形过程中可以吸收大量的能量,并具有较强的变形跟踪能力,而且通过动态回复和再结晶过程,其组织和性能还可恢复至变形前的状态,因此铅阻尼器具有使用寿命不受限制、提供的阻尼可靠、对位移变化敏感、构造简单、工作中不需要维护等优点。但是它具有恢复性差及铅污染等缺点。
全金属阻尼器具有可恢复变形大、阻尼能力强以及耐久性、抗腐蚀性、抗疲劳性能好、工作温度范围大和维护费用低等优点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种软钢和铅叠层盘阻尼器,软钢和铅叠层放置,并制作成平盘状,铅盘位于两个软钢盘之间,这样能够充分发挥软钢和铅的耗能性能。将软钢和铅叠层盘阻尼器安装于框架X形支撑上,在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度,而在遇到地震时,利用软钢和铅叠层盘阻尼器的屈服耗能能够减少建筑结构的地震反应,对建筑结构起到很好的保护作用。
软钢和铅叠层盘阻尼器,它包括 2个软钢和铅叠层盘耗能部位、固定部位、螺栓孔、工字钢支撑、垫板,夹层铅盘和软钢盘,其特征在于:软钢和铅叠层盘阻尼器包括软钢和铅叠层盘耗能部位和固定部位两部分,其中软钢和铅叠层盘耗能部位为圆盘形,铅盘位于2个软钢盘的夹层内, 2个软钢和铅叠层盘对称放置;软钢和铅叠层盘耗能部位与固定部位焊接;在固定部位设置螺栓孔,采用螺栓与工字钢支撑连接。每个软钢和铅叠层盘耗能部位有1层夹层铅盘和2层软钢盘组成。其螺栓连接软钢和铅叠层盘阻尼器包括软钢和铅叠层盘耗能部位和固定部位两部分,将软钢和铅叠层盘阻尼器安装于框架X形支撑上,在地震和风的作用下,软钢和铅叠层盘阻尼器一个方向受压,一个方向受拉,并且受力由受压和受拉不断交替,因此致使软钢和铅叠层盘不断产生变形,进而不断耗散地震和风振的能量。
本发明的优点是软钢和铅叠层盘阻尼器初始刚度较大、能够充分利用软钢和铅的耗能性能、无明显应力集中现象、钢材屈服面积大、耗能效果好、钢材利用率高,同时软钢和铅叠层盘阻尼器的制作、安装简单、使用方便,既可以用于新建建筑工程的抗震设计,也可以用于已有工程的加固维修。
附图说明
图1为本发明软钢和铅叠层盘阻尼器平面示意图。
图2为本发明软钢和铅叠层盘阻尼器立面示意图。
图3为图1的A-A剖面图。
图4为采用螺栓连接软钢和铅叠层盘阻尼器示意图。
图中,1为软钢和铅叠层盘耗能部位;2为固定部位;3为螺栓孔;4为夹层铅盘;5为软钢盘;6为工字钢支撑;7为垫板。
具体实施方式
下面结合技术方案和参照附图对本发明进行详细说明。
本发明提出的软钢和铅叠层盘阻尼器如图1~图4所示。
整个装置主要由2个软钢和铅叠层盘耗能部位1、固定部位2、螺栓孔3、工字钢支撑6、垫板7等组成,其中每个软钢和铅叠层盘耗能部位1有2层夹层铅盘4和软钢盘5组成。
首先,制作软钢盘和铅盘,并将铅放置在两块软钢板之间,将其压制成形状一致的盘状。加工固定部位,用钢板切割成形,并在中间切割一个圆孔,将软钢和铅叠层盘与工固定部位焊接。重复上述过程,将两个同样的软钢和铅叠层盘相对放置,并在固定部位开螺栓孔。以上在一般建筑机械厂都可实现。

Claims (2)

1.一种软钢和铅叠层盘阻尼器,它包括 2个软钢和铅叠层盘耗能部位、固定部位、螺栓孔、工字钢支撑、垫板,夹层铅盘和软钢盘,其特征在于:软钢和铅叠层盘阻尼器包括软钢和铅叠层盘耗能部位和固定部位两部分,其中软钢和铅叠层盘耗能部位(1)为圆盘形,铅盘(4)位于2个软钢盘(5)的夹层内, 2个软钢和铅叠层盘对称放置;软钢和铅叠层盘耗能部位(1)与固定部位(2)焊接;在固定部位设置螺栓孔(3),采用螺栓与工字钢支撑(6)连接。
2.根据权利要求1所述的软钢和铅叠层盘阻尼器,其特征在于:每个软钢和铅叠层盘耗能部位(1)由1层夹层铅盘(4)和2层软钢盘(5)组成。
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