CN103806568A - 钢铅叠层多孔耗能板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种钢铅叠层多孔耗能板。它包括：耗能钢板、耗能铅板以及固定部，其由耗能钢板和耗能铅板交替叠层组成耗能部；耗能部为同心圆环的一部分，耗能部上设有若干内设孔，固定部为平直的耗能钢板和耗能铅板部分，固定部与耗能部相切，且固定部外包耗能钢板和耗能铅板。本发明的效果和优点是初始刚度较大，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、同时钢铅叠层多孔耗能板的制作安装简单、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钢铅叠层多孔耗能板。
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形软钢阻尼器、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。
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；然而这些阻尼器都不能很好地用于墙体的耗能。
发明内容
本发明针对上述存在的技术问题，目的在于提供将钢铅叠层多孔耗能板安装于横纵墙交接处，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，利用钢铅叠层多孔耗能板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多孔耗能板。
为了实现上述目的本发明解决技术问题的技术方案是：
钢铅叠层多孔耗能板，包括：耗能钢板、耗能铅板以及固定部，其由耗能钢板和耗能铅板交替叠层组成耗能部；耗能部为同心圆环的一部分，耗能部上设有若干内设孔，固定部为平直的耗能钢板和耗能铅板部分，固定部与耗能部相切，且固定部外包耗能钢板和耗能铅板。
所述的内设孔为椭圆形，且内设孔的长轴为水平方向布置。
所述的固定部上设有连接孔，固定部一端与横墙连接，另一端与纵墙连接。
所述的连接为螺栓连接。
本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
本发明由于采用了耗能钢板和耗能铅板交替叠层组成耗能部分，在耗能段均为同心圆环的一部分，耗能部设置多个内设椭圆孔，长轴水平布置，在地震作用下，钢铅叠层多孔耗能板受到弯曲作用，使耗能部均匀地屈服，进而大量耗散能量。
本发明钢铅叠层多孔耗能板初始刚度较大，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、同时钢铅叠层多孔耗能板的制作安装简单、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为本发明钢铅叠层多孔耗能板的平面结构示意图；
图2为本发明钢铅叠层多孔耗能板的立面结构示意图；
图3为本发明钢铅叠层多孔耗能板安装的结构示意图；
图4为本发明图2的A-A剖视结构示意图。
图中，1为耗能钢板；2为耗能铅板；3为固定部分；4为耗能部分；5为螺孔；6为内设椭圆孔；7为横墙；8为纵墙；9为螺栓；10为螺母。
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所示的钢铅叠层多孔耗能板，耗能钢板1、耗能铅板2、固定部分3、耗能部分4、螺孔5、内设椭圆孔6、横墙7、纵墙8、螺栓9和螺母10。由耗能钢板1和耗能铅板2交替叠层组成耗能部4；耗能部4为同心圆环的一部分，耗能部4上设有若干椭圆形内设孔6，内设孔6的长轴为水平方向布置。固定部3为平直的耗能钢板1和耗能铅板2部分，固定部3与耗能部4相切，且固定部3外包耗能钢板1和耗能铅板2，固定部3上设有螺孔（5），固定部3一端与横墙7螺栓连接，另一端与纵墙8螺栓连接。
Claims (4)
1.钢铅叠层多孔耗能板，包括：耗能钢板（1）、耗能铅板（2）以及固定部（3），其特征在于：由耗能钢板（1）和耗能铅板（2）交替叠层组成耗能部（4）；耗能部（4）为同心圆环的一部分，耗能部（4）上设有若干内设孔（6），固定部（3）为平直的耗能钢板（1）和耗能铅板（2）部分，固定部（3）与耗能部（4）相切，且固定部（3）外包耗能钢板（1）和耗能铅板（2）。
2.根据权利要求1所述的钢铅叠层多孔耗能板，其特征在于：所述的内设孔（6）为椭圆形，且内设孔（6）的长轴为水平方向布置。
3.根据权利要求1所述的钢铅叠层多孔耗能板，其特征在于：所述的固定部（3）上设有螺孔（5），固定部（3）一端与横墙（7）连接，另一端与纵墙（8）连接。
4.根据权利要求3所述的钢铅叠层多孔耗能板，其特征在于：所述的连接为螺栓连接。
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