CN103790252B - 钢铅叠层剪切阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种钢铅叠层剪切阻尼器。它包括阻尼器钢端板、耗能软钢板、耗能铅板封堵板、阻尼器固定板以及耗能铅板，其耗能软钢板和耗能铅板叠层放置组成耗能部位；耗能铅板的外侧设置耗能铅板封堵板；耗能部位与阻尼器钢端板固定连接，阻尼器钢端板与阻尼器固定板固定连接，阻尼器固定板的一端与工字钢梁连接，阻尼器固定板的另一端与人字形支撑顶部连接。本发明钢铅叠层剪切阻尼器初始刚度较大，材料屈服分散面积大，无明显应力集中现象，软钢和铅具有较好的协调性，材料利用率高、耗能效果好、同时钢铅叠层剪切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。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑结构振动控制装置，特别是涉及一种建筑结构振动控制的建筑用钢铅叠层剪切阻尼器。
背景技术
金属屈服阻尼器(metallicyieldingdamper)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(shapememoryalloys，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型钢阻尼器等。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，同时由于其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。
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。
目前研究开发的钢铅阻尼器有中国专利号200510033467.7公开了一种名称为“钢铅组合耗能器”发明专利；中国专利号201010282519.5公开了一种名称为“一种钢铅阻尼器”的发明专利；中国专利号201110318337.3公开了一种名称为“钢铅拉压阻尼器”的发明专利；这些阻尼器都不能很好地用于剪切受力部位的耗能。
发明内容
本发明针对上述存在的技术问题，目的在于提供一种能够充分发挥软钢和铅的耗能性能，将钢铅叠层剪切阻尼器安装于框架梁和人字形支撑顶部之间，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，利用钢铅叠层剪切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的钢铅叠层剪切阻尼器。
为了实现上述目的本发明解决技术问题的技术方案是：钢铅叠层剪切阻尼器，包括：阻尼器钢端板、耗能软钢板、耗能铅板封堵板、阻尼器固定板以及耗能铅板，其耗能软钢板和耗能铅板叠层放置组成耗能部位；耗能铅板的外侧设置耗能铅板封堵板；耗能部位与阻尼器钢端板固定连接，阻尼器钢端板与阻尼器固定板固定连接，阻尼器固定板的一端与工字钢梁连接，阻尼器固定板的另一端与人字形支撑顶部连接。
所述的阻尼器固定板通过角钢和槽钢采用螺栓、螺母分别与工字钢梁和人字形支撑顶部连接。
所述的固定连接为焊接。
本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
本发明的软钢和铅叠层放置，在受到剪切作用下，软钢和铅叠层受到往复的剪切作用而耗能，这样能够充分发挥软钢和铅的耗能性能。将钢铅叠层剪切阻尼器安装于框架梁和人字形支撑顶部之间，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，利用钢铅叠层剪切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。
本发明钢铅叠层剪切阻尼器初始刚度较大，材料屈服分散面积大，无明显应力集中现象，软钢和铅具有较好的协调性，材料利用率高、耗能效果好、同时钢铅叠层剪切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为本发明钢铅叠层剪切阻尼器立面示意图；
图2为本发明钢铅叠层剪切阻尼器平面示意图；
图3为图2的A-A剖面示意图；
图4为本发明钢铅叠层剪切阻尼器侧立面示意图；
图5为本发明钢铅叠层剪切阻尼器固定连接方式示意图。
图中零件：1为阻尼器钢端板；2为耗能软钢板；3为耗能铅板封堵板；4为阻尼器固定板；5为螺栓孔；6为耗能铅板；7为耗能部位；8为螺栓；9为螺母；10为角钢；11为工字钢梁；12为槽钢，13为人字形支撑顶部。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明的保护范围不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准。另外，以不违背本发明技术方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。
实施例1：
如图1、2、3、4、5所示的钢铅叠层剪切阻尼器，1为阻尼器钢端板；2为耗能软钢板；3为耗能铅板封堵板；4为阻尼器固定板；5为螺栓孔；6为耗能铅板；7为耗能部位；8为螺栓；9为螺母；10为角钢；11为工字钢梁；12为槽钢，13为人字形支撑顶部。耗能软钢板2和耗能铅板6叠层放置组成耗能部位7；耗能铅板6的外侧设置耗能铅板封堵板3；耗能部位7与阻尼器钢端板1焊接，阻尼器钢端板1与阻尼器固定板4焊接，阻尼器固定板4的一端通过角钢10和槽钢12采用螺栓8、螺母9与工字钢梁11连接，阻尼器固定板4的另一端通过角钢10和槽钢12采用螺栓8、螺母9与人字形支撑顶部13连接。
Claims (3)
1.钢铅叠层剪切阻尼器，包括：阻尼器钢端板（1）、耗能软钢板（2）、耗能铅板封堵板（3）、阻尼器固定板（4）以及耗能铅板（6），其特征在于：耗能软钢板（2）和耗能铅板（6）叠层放置组成耗能部位（7）；耗能铅板（6）的外侧设置耗能铅板封堵板（3）；耗能部位（7）与阻尼器钢端板（1）固定连接，阻尼器钢端板（1）与阻尼器固定板（4）固定连接，阻尼器固定板（4）的一端与工字钢梁（11）连接，阻尼器固定板（4）的另一端与人字形支撑顶部（13）连接。
2.根据权利要求1所述的钢铅叠层剪切阻尼器，其特征在于所述的阻尼器固定板（4）通过角钢（10）和槽钢（12）采用螺栓（8）、螺母（9）分别与工字钢梁（11）和人字形支撑顶部（13）连接。
3.根据权利要求1所述的钢铅叠层剪切阻尼器，其特征在于所述的固定连接为焊接。
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