CN104405056B - 圆柱体组装式钢铅阻尼器 - Google Patents
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Abstract
一种圆柱体组装式钢铅阻尼器，阻尼器包括至少两组圆柱体组装式钢铅阻尼器单元，每组圆柱体组装式钢铅阻尼器单元通过串联方式连接。每组圆柱体组装式钢铅阻尼器单元包括圆柱耗能体和连接件；圆柱耗能体包括铅筒和软钢筒，铅筒外侧套嵌软钢筒，连接件设置在圆柱耗能体两端。本发明的优点与有益效果：刚度大，软钢筒和铅筒具有较好的协调性，材料利用率高、耗能效果好；安装都是预制构件通过螺栓、螺母连接，可以根据要求调整阻尼，组装方便，施工简单，安装质量可控；圆柱体耗能构件，受力性能好，可以抵御各个方向的地震作用，对不同方向的地震作用进行耗能；既可以用于新建建筑工程的抗震设计，还可以用于已有工程的加固维修。
Description
技术领域
本发明属于建筑结构震动控制装置技术领域，特别涉及一种圆柱体组装式钢铅阻尼器。
背景技术
金属阻尼器（metallic yielding damper）是利用软钢或者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（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性能，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，其组织和性能还可以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、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”的发明专利,其工字形板只有主轴方向的受力性能较好，不能充分利用材料的性能；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,采用灌铅工艺，铅质量不易保证，钢铅协调工作性较差，施工工艺复杂，不宜标准化生产；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，其仅拉压受力性能较好；中国专利号201210448545.X公开了一种名称为“组装式钢铅阻尼器”的发明专利，初始刚度较小，对各个方向的地震作用，受力效果一般，且安装不方便。综上所述，这些阻尼器使用的范围受到一定的限制，阻尼器的受力性能不能更好的发挥，且安装连接较不方便。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种圆柱体组装式钢铅阻尼器。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：该阻尼器包括至少两组圆柱体组装式钢铅阻尼器单元，每组圆柱体组装式钢铅阻尼器单元通过串联方式连接。
每组圆柱体组装式钢铅阻尼器单元包括圆柱耗能体和连接件；圆柱耗能体包括铅筒和软钢筒，铅筒外侧套嵌软钢筒，连接件设置在圆柱耗能体两端。
所述的圆柱体组装式钢铅阻尼器单元的重心在一条直线上。
所述的每组圆柱体组装式钢铅阻尼器单元通过两端的连接件串联方式连接。
所述的连接件上设置有螺孔。
所述的两个连接件之间通过螺栓插入螺孔并用螺母连接固定。
所述的铅筒、软钢筒和连接件通过筒体固定螺栓、垫片和筒体固定螺母固定。
所述的连接件纵断面为T型。
本发明的优点与有益效果：刚度大，软钢筒和铅筒具有较好的协调性，材料利用率高、耗能效果好；安装都是预制构件通过螺栓、螺母连接，可以根据要求调整阻尼，组装方便，施工简单，安装质量可控；圆柱体耗能构件，受力性能好，可以抵御各个方向的地震作用，对不同方向的地震作用进行耗能；既可以用于新建建筑工程的抗震设计，还可以用于已有工程的加固维修。
附图说明
图1为圆柱体组装式钢铅阻尼器示意图；
图2为图1A-A剖面示意图；
图3为图1B-B剖面示意图；
图4为图1C-C剖面示意图；
图5为连接件侧立面图；
图6为中间连接件组合图；
图7为连接构件图俯视图（一）；
图8为连接构件图俯视图（二）；
图中：1圆柱耗能体、2软钢筒、3铅筒、4连接件、5筒体固定螺母、6筒体固定螺栓、7垫片、8螺母、9螺栓、10螺孔。
具体实施方式
本发明的详细结构结合具体实施例进行说明。
如图1、2、3和4所示，该该阻尼器包括至少两组圆柱体组装式钢铅阻尼器单元，每组圆柱体组装式钢铅阻尼器单元通过串联方式连接。
每组圆柱体组装式钢铅阻尼器单元包括圆柱耗能体1和连接件4；圆柱耗能体1包括铅筒3和软钢筒2，铅筒3外侧套嵌软钢筒2，连接件4设置在圆柱耗能体1两端，如图5、7和8所示，连接件4纵断面为T型，连接件4上设置有螺孔10，铅筒3、软钢筒2和连接件4通过筒体固定螺栓6、垫片7和筒体固定螺母5固定。每组圆柱体组装式钢铅阻尼器单元通过两端的连接件4串联方式连接。如图6所示，两个连接件4之间通过螺栓9插入螺孔10并用螺母8连接固定。所述的圆柱体组装式钢铅阻尼器单元的重心在一条直线上。
所述圆柱体组装式钢铅阻尼器单元采用组装的方式，端部圆柱体组装式钢铅阻尼器单元的圆柱耗能体1用一个连接件4连接，每一端的螺栓9不少于两个；两个相邻的圆柱耗能体1分别与连接件4采用筒体固定螺栓6连接，两个连接件4之间也采用螺栓9相连接，所有的组装式钢铅阻尼器单元的重心在同一条直线上。圆柱耗能体1受力性能好，可以承受各个方向的作用力，端部连接件4与固定端或预埋构件也采用螺栓连接。
先安装圆柱耗能体1，用筒体固定螺母5和筒体固定螺栓6将连接件、铅筒3和软钢筒2连接，两个连接件4之间用连接螺母8和连接螺栓9相连，然后再安装下一个圆柱耗能体1，方法与前所述圆柱耗能体1与连接件4安装方法相同，最后安装端部连接件4，安装方法相同。
Claims (1)
1.一种圆柱体组装式钢铅阻尼器，其特征在于: 该阻尼器包括至少两组圆柱体组装式钢铅阻尼器单元，每组圆柱体组装式钢铅阻尼器单元通过串联方式连接；
所述的每组圆柱体组装式钢铅阻尼器单元包括圆柱耗能体和连接件；圆柱耗能体包括铅筒和软钢筒，铅筒外侧套嵌软钢筒，连接件设置在圆柱耗能体两端；
所述的每组圆柱体组装式钢铅阻尼器单元通过两端的连接件串联方式连接；
所述的连接件上设置有螺孔；
两个所述的连接件之间通过螺栓插入螺孔并用螺母连接固定；
所述的铅筒、软钢筒和连接件通过筒体固定螺栓、垫片和筒体固定螺母固定；
所述的连接件纵断面为T型；
所述的圆柱体组装式钢铅阻尼器单元的重心在一条直线上。
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