CN103967148B - 一种消能减震支撑及制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种消能减震支撑及制作方法，属于工程结构抗震及消能减震技术领域。将带有活塞和凸缘的变截面圆杆用两块半圆形挡板夹持后，放入带有注铅孔的变截面圆钢筒中，将圆钢筒镶嵌其中，在构件右端焊接端板，左侧焊接带有拉杆的端板，调整变截面杆位置右，向注铅孔注入熔融铅水，铅水凝固后构成消能减震支撑构件。本发明提出的消能减震支撑用作框架或桁架的斜杆。在多遇烈度地震作用下，凸缘和铅块挤压提供结构刚度，在设防烈度地震作用下结构变截面杆在铅块内产生滑移并与空腔的端板及挡板接触，在罕遇烈度地震作用下，利用凸缘和铅块的挤压及圆杆屈服耗能。
Description
技术领域
本发明涉及一种消能减震构件及制作方法，属于工程结构抗震及消能减震技术领域。
背景技术
防灾减灾技术的发展，促进了消能减震构件的研发与应用。传统结构主要依靠结构构件在适当部位的非线性变形和损伤耗散地震能量。在抗震过程中结构构件会发生破坏影响结构体系的安全，给人们的生命财产带来隐患。然而，对结构适当部位放置一些消能减震支撑，可以减少结构的损伤。传统的防屈曲支撑便是其中的一种，这种支撑的缺点是，在地震作用下，仅依靠变截面芯板在反复荷载作用下耗散地震能量，而外套筒几乎不受力，没有变形，造成钢材浪费。
铅是一种高密度、低刚度及高阻尼的金属材料，用在消能减震构件中可以起到良好的耗能效果。针对传统防屈曲支撑的不足及铅金属的物理性能，发明了消能减震支撑。在地震作用下，对于减轻结构损伤及震后修复、保证人们的生命和财产安全有重要意义，经济与社会价值显著。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有构造简单、造价低廉、施工方便、抗震性能好等优点的新型耗能减震支撑及制作方法，以期解决传统结构构件耗能能力差、抗震能力薄弱等问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种消能减震支撑构件，包括通气孔1、带凸缘及活塞的变截面圆杆2、带有半圆孔的半圆形挡板3、带有注铅孔的变截面圆钢管4、注铅孔5、带有注铅孔的内嵌圆钢管6、带有圆孔的端板7、带有圆杆的端板8、铅块9；两块带有半圆孔的半圆形挡板3夹在带有通气孔1及带凸缘及活塞的变截面圆杆2上，放入带有注铅孔5的变截面圆钢管4中；带有圆孔的端板7套在带凸缘及活塞的变截面圆杆2上与带有注铅孔的变截面圆钢管4的一端的外边缘焊接，所述的带凸缘及活塞的变截面圆杆2的活塞穿过带有圆孔的端板7中的圆孔；带有圆杆的端板8与带有注铅孔的变截面圆钢管4的另一端的外边缘焊接；带有半圆孔的半圆形挡板3与带有圆孔的端板7之间沿着带凸缘及活塞的变截面圆杆2的活塞设置有内嵌圆钢管6；所述的内嵌圆钢管6与带有注铅孔的变截面圆钢管4紧密贴合，且所述的内嵌圆钢管在带有注铅孔的变截面圆钢管4的注铅孔5处也设置有注铅孔5；带有半圆孔的半圆形挡板3、带有圆孔的端板7与内嵌圆钢管6形成的空腔内设置有由注铅孔5注入熔融铅水所形成的铅块9。
所述两块带有半圆孔的半圆挡板3紧密的与变截面圆钢管4接触。
所述的调整带凸缘及活塞的变截面圆杆2的凸缘位于熔融铅水所形成的铅块9的中央。
所述的带有注铅孔的变截面圆钢管4及带有注铅孔的内嵌圆钢管6的注铅孔对齐。
所有材料为Q235级钢材。
所述的一种消能减震支撑的制作方法，制作顺序如下：
a)用铣床制作带凸缘及活塞的变截面圆杆2；
b)两块带有半圆孔的半圆形挡板3夹在带有通气孔1及带凸缘及活塞的变截面圆杆2上；
c)将带凸缘及活塞的变截面圆杆2、带有半圆孔的半圆形挡板3共同放入带有注铅孔的变截面圆钢管4中；
d)带有注铅孔的内嵌圆钢管6嵌入带有注铅孔的变截面圆钢管4中并顶紧两块带有半圆孔的半圆形挡板3；
e)带有圆孔的端板7套在带凸缘及活塞的变截面圆杆2上与带有注铅孔的变截面圆钢管4的一端外边缘焊接，并确保带凸缘及活塞的变截面圆杆2的凸缘位于带有半圆孔的半圆形挡板3和带有圆孔的端板7的中间位置；
f)带有圆杆的端板8与带有注铅孔的变截面圆钢管4的另一端的外边缘焊接并且带有圆杆的端板8的圆杆与带凸缘及活塞的变截面圆杆2共线；带有圆杆的端板8的圆杆位于外侧；
g)调整带凸缘及活塞的变截面圆杆2位置，确保凸缘位于带有半圆孔的半圆形挡板3和带有圆孔的端板7所形成的腔体的中央，从注铅孔5注入熔融铅水形成铅块9就构成了一种耗能减震支撑。
本发明提出的消能减震支撑用作框架或桁架的斜杆。
与传统伸臂构件相比，本发明的优点是：
(1)在多遇烈度地震作用下，支撑圆杆处于弹性阶段，利用变截面杆凸缘与铅的挤压耗散地震能量。
(2)在设防烈度地震作用下，变截面杆在铅块中产生滑移和挤压耗能，同时活塞和端板和挡板接触。
(3)在罕遇地震作用下，低强度钢圆杆受压屈服，同凸缘与铅块挤压共同耗能，保护其他构件构件不被破坏。
(4)消能减震支撑构造简单，便于工厂加工，节约成本。
(5)震后可将消能减震支撑更换，便于结构修复。
附图说明：
图1是本发明一种消能减震支撑剖面图；
图中：1、通气孔，2、带凸缘及活塞的变截面圆杆，3、带有半圆孔的半圆形挡板，4、带有注铅孔的变截面圆钢管，5、注铅孔，6、带有注铅孔的内嵌圆钢管，7、带有圆孔的端板，8、带有圆杆的端板，9、铅块。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施方式对于本发明做进一步的说明。
如图1所示，本发明为一种消能减震支撑构件，包括1、通气孔2、带凸缘及活塞的变截面圆杆3、带有半圆孔的半圆形挡板4、带有注铅孔的变截面圆钢管5、注铅孔6、带有注铅孔的内嵌圆钢管7、带有圆孔的端板8、带有圆杆的端板9、铅块构成；两块带有半圆孔的半圆形挡板3夹在带有通气孔1及凸缘的变截面杆2上，放入带有注铅孔5的变截面圆钢管4中；带有注铅孔的圆钢管6嵌入带有注铅孔的变截面圆钢管4内并保证注铅孔5相对应；带有圆孔的端板7套在带凸缘及活塞的变截面圆杆2上与带有注铅孔的变截面圆钢管4的右侧外边缘焊接；带有圆杆的端板8与带有注铅孔的变截面圆钢管4左侧外边缘焊接；调整带凸缘及活塞的变截面圆杆2位置，确保凸缘位于带有半圆孔的半圆形挡板3和带有圆孔的端板7所形成的腔体的中央；从注铅孔5注入熔融铅水形成铅块9就构成了一种消能减震支撑。
所述的一种消能减震支撑两块带有半圆孔的半圆形挡板3夹在带有通气孔1及带凸缘及活塞的变截面圆杆2上，放入带有注铅孔5的变截面圆钢管4中，要保证两块带有半圆孔的半圆挡板3紧密的与变截面圆钢管4接触。
所述调整带凸缘及活塞的变截面圆杆2位置，确保凸缘位于带有半圆孔的半圆形挡板3和带有圆孔的端板7所形成的腔体的中央。
所述带有圆孔的端板7套在带凸缘及活塞的变截面圆杆2上与带有注铅孔的变截面圆钢管4的右侧外边缘焊接，需保证带凸缘及活塞的变截面圆杆2居中。
所述的部件4及部件6的注铅孔需要对齐。
所述的消能减震支撑所有材料为Q235级钢材。
所述新型耗能减震支撑及制作方法，其制作顺序如下：
a)用铣床制作带凸缘及活塞的变截面圆杆2；
b)两块带有半圆孔的半圆形挡板3夹在带有通气孔1及凸缘的变截面杆2上；
c)将2、3共同放入带有注铅孔的变截面圆钢管4中；
d)带有注铅孔的圆钢管6嵌入变截面圆钢管4中并顶紧两块带有半圆孔的半圆形挡板3；
e)带有圆孔的端板7套在带凸缘及活塞的变截面圆杆2上与带有注铅孔的变截面圆钢管4的右侧外边缘焊接并确保变截面圆杆2居中；
f)带有圆杆的端板8与带有注铅孔的变截面圆钢管4左侧外边缘焊接并部件8的圆杆与带凸缘及活塞的变截面圆杆2共线；
g)调整带凸缘及活塞的变截面圆杆2位置，确保凸缘位于带有半圆孔的半圆形挡板3和带有圆孔的端板7所形成的腔体的中央，从注铅孔5注入熔融铅水形成铅块9就构成了一种耗能减震支撑。
确保凸缘位于腔体的中央；
以上是本发明的一个典型实施例，本发明的实施不限于此。
Claims (6)
1.一种消能减震支撑构件，包括通气孔(1)、带凸缘及活塞的变截面圆杆(2)、带有半圆孔的半圆形挡板(3)、带有注铅孔的变截面圆钢管(4)、注铅孔(5)、带有注铅孔的内嵌圆钢管(6)、带有圆孔的端板(7)、带有圆杆的端板(8)、铅块(9)；其特征在于：两块带有半圆孔的半圆形挡板(3)夹在带有通气孔(1)及带凸缘及活塞的变截面圆杆(2)上，放入带有注铅孔(5)的变截面圆钢管(4)中；带有圆孔的端板(7)套在带凸缘及活塞的变截面圆杆(2)上与带有注铅孔的变截面圆钢管(4)的一端的外边缘焊接，所述的带凸缘及活塞的变截面圆杆(2)的活塞穿过带有圆孔的端板(7)中的圆孔；带有圆杆的端板(8)与带有注铅孔的变截面圆钢管(4)的另一端的外边缘焊接；带有半圆孔的半圆形挡板(3)与带有圆孔的端板(7)之间沿着带凸缘及活塞的变截面圆杆(2)的活塞设置有内嵌圆钢管(6)；所述的内嵌圆钢管(6)与带有注铅孔的变截面圆钢管(4)紧密贴合，且所述的内嵌圆钢管在带有注铅孔的变截面圆钢管(4)的注铅孔(5)处也设置有注铅孔(5)；带有半圆孔的半圆形挡板(3)、带有圆孔的端板(7)与内嵌圆钢管(6)形成的空腔内设置有由注铅孔(5)注入熔融铅水所形成的铅块(9)。
2.据权利要求1所述的一种消能减震支撑构件，其特征在于：所述两块带有半圆孔的半圆挡板(3)紧密的与变截面圆钢管(4)接触。
3.根据权利要求1所述的一种消能减震支撑构件，其特征在于：带凸缘及活塞的变截面圆杆(2)的凸缘位于熔融铅水所形成的铅块(9)的中央。
4.根据权利要求1所述的一种消能减震支撑构件，其特征在于：所述的带有注铅孔的变截面圆钢管(4)及带有注铅孔的内嵌圆钢管(6)的注铅孔对齐。
5.根据权利要求1所述的一种消能减震支撑构件，其特征在于：所有材料为Q235级钢材。
6.一种如权利要求1所述的消能减震支撑构件的制作方法，其特征在于：该方法的制作顺序如下，
a)用铣床制作带凸缘及活塞的变截面圆杆(2)；
b)两块带有半圆孔的半圆形挡板(3)夹在带有通气孔(1)及带凸缘及活塞的变截面圆杆(2)上；
c)将带凸缘及活塞的变截面圆杆(2)、带有半圆孔的半圆形挡板(3)共同放入带有注铅孔的变截面圆钢管(4)中；
d)带有注铅孔的内嵌圆钢管(6)嵌入带有注铅孔的变截面圆钢管(4)中并顶紧两块带有半圆孔的半圆形挡板(3)；
e)带有圆孔的端板(7)套在带凸缘及活塞的变截面圆杆(2)上与带有注铅孔的变截面圆钢管(4)的一端外边缘焊接，并确保带凸缘及活塞的变截面圆杆(2)的凸缘位于带有半圆孔的半圆形挡板(3)和带有圆孔的端板(7)的中间位置；
f)带有圆杆的端板(8)与带有注铅孔的变截面圆钢管(4)的另一端的外边缘焊接并且带有圆杆的端板(8)的圆杆与带凸缘及活塞的变截面圆杆(2)共线；带有圆杆的端板(8)的圆杆位于外侧；
g)调整带凸缘及活塞的变截面圆杆(2)位置，确保凸缘位于带有半圆孔的半圆形挡板(3)和带有圆孔的端板(7)所形成的腔体的中央，从注铅孔(5)注入熔融铅水形成铅块(9)就构成了一种耗能减震支撑。
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