位移放大型分级抗震阻尼器及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种位移放大型分级抗震阻尼器及其使用方法，用于安装在框架结构的梁柱节点上，包括箱体、传动臂、位移放大钢板、滑动钢板、粘弹性材料层以及若干根铅棒，滑动钢板与箱体下端滑动腔室构成横向滑动副，滑动钢板与滑动腔室的顶面及底面之间均设置有粘弹性材料层；位移放大钢板的下端与滑动钢板相铰接；传动臂的右端与位移放大钢板的中部相铰接；若干根铅棒呈矩阵分布且沿竖向贯穿箱体、粘弹性材料层以及滑动钢板，所述滑动钢板上开设有与若干根铅棒一一对应的并以利于构成横向滑动副的若干个横向滑槽，若干个滑槽的长度从左往右依次增加。本发明专利技术可实现位移放大和分级抗震，不仅结构简单、维护方便，而且具有良好的减震效果。

Large scale staged seismic damper with displacement and its application method

The present invention relates to a displacement amplification type classified aseismic damper and its application method, which is used for mounting on beam-column joints of frame structures, including box body, transmission arm, displacement amplification plate, sliding plate, viscoelastic material layer and several lead rods. The sliding plate and sliding chamber at the lower end of the box form a lateral sliding pair and slide. A viscoelastic material layer is arranged between the moving steel plate and the top and bottom surfaces of the sliding chamber; the lower end of the displacement amplification steel plate is articulated with the sliding steel plate; the right end of the drive arm is articulated with the middle of the displacement amplification steel plate; and a number of lead rods are matrix distributed and run vertically through the box, the viscoelastic material layer and the sliding steel plate, as described. A number of transverse grooves corresponding to a number of lead rods are arranged on the sliding plate, which are favorable for forming a transverse sliding pair. The length of several grooves increases from left to right in turn. The invention can realize displacement amplification and grading anti-seismic, not only has simple structure, convenient maintenance, but also has good shock absorption effect.

【技术实现步骤摘要】
位移放大型分级抗震阻尼器及其使用方法
：本专利技术涉及一种位移放大型分级抗震阻尼器及其使用方法。
技术介绍
：现有的用于地震区框架结构的梁柱节点的减震阻尼器大多数只是在位移较大时，才能较为明显地发挥减震效果，且无法实现分级减震的效果。如专利号为CN201521044U公开了一种梁柱节点加固弧形铅粘弹性阻尼器，包括弹性体和分别设在复合弹性体两头的第一连接板及第二连接板，其中，复合弹性体由交替叠合的弹性体和剪切钢板以及横穿弹性体和剪切钢板的柱状铅芯组成；所述的复合弹性体为圆心角呈90°的弧形，每一弹性体和剪切钢板均为与复合弹性体同心的弧形；所述的第一连接板和第二连接板外侧面的夹角也为90°，且二者的延长线交于复合弹性体的圆心；所述柱状铅芯的轴线也交于复合弹性体的圆心。该专利具有整个阻尼器没有其他附属构件、安装方便、体积小不占用使用空间以及成本低廉等优点，但该装置仍存在两个方面不足：一、该装置因无法放大位移，而使得在较小的地震下无法取得较好的抗震效果；二、该装置无法实现分级减震的效果。如专利号为CN201433477Y公开了一种钢铅粘弹性阻尼器，包括由粘弹性材料层与薄钢板层交替叠合形成的弹性体、贴合在所述弹性体上的上下连接板和横穿所述弹性体及上下连接板的铅芯组成，所述的铅芯粘弹性阻尼器的体内还设有横穿弹性体及上连接板和下连接板的软钢芯，该软钢芯的两头与上连接板和下连接板固定连成一体。该装置是一种理想的大阻尼力防振动或震动的建筑构件，具有体积小、造价低的优点，但其依然无法使位移的效果放大。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于针对以上不足之处，提供一种位移放大型分级抗震阻尼器及其使用方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种位移放大型分级抗震阻尼器，用于安装在框架结构的梁柱节点上，包括箱体、传动臂、位移放大钢板、滑动钢板、粘弹性材料层以及若干根铅棒，所述箱体下端设有一滑动腔室；所述滑动钢板一端容置在滑动腔室内部并与滑动腔室构成横向滑动副，滑动钢板与滑动腔室的顶面及底面之间均设置有粘弹性材料层；所述位移放大钢板纵向设置，位移放大钢板的下端与滑动钢板相铰接；所述传动臂水平设置，传动臂的右端与位移放大钢板的中部相铰接；若干根铅棒呈矩阵分布且沿竖向贯穿箱体、粘弹性材料层以及滑动钢板，所述滑动钢板上开设有与若干根铅棒一一对应的并以利于构成横向滑动副的若干个横向滑槽，若干个滑槽的长度从左往右依次增加。进一步的，所述箱体的顶部四周边沿分别设置有一连接耳，所述连接耳向外侧延伸，连接耳经由螺栓与梁柱节点的横梁梁底相固联。进一步的，所述连接耳由钢板制成。进一步的，所述铅棒的上、下两端外表面分别设置有外螺纹，铅棒经由与外螺纹相配合的锁紧螺母固联在箱体上。进一步的，所述铅棒的数量为六根，六根铅棒呈2×3矩阵分布。进一步的，所述滑动钢板与粘弹性材料层硫化粘结。进一步的，所述粘弹性材料层为橡胶。本专利技术采用的另一种技术方案是：一种位移放大型分级抗震阻尼器的使用方法，使用时，将箱体上端的连接耳与梁柱节点的横梁梁底相固联，位移放大钢板的上端与梁柱节点的横梁相铰接，传动臂的左端与梁柱节点的立柱相铰接，当发生险情时，梁柱节点产生的位移通过传动臂和位移放大钢板驱使滑动钢板沿横向移动，滑动钢板将剪切力传递给铅棒，通过铅棒与粘弹性材料层实现耗能。与现有技术相比，本专利技术具有以下效果：（1）本专利技术通过传动臂与位移放大钢板将梁柱节点的小位移转换为滑动钢板的移动，实现放大位移的效果，通过铅棒与滑动钢板上不同长度的横向滑槽相配合来传递剪切力，达到分级减震的效果，不仅结构简单，而且具有良好的减震效果；（2）本专利技术安装方便且铅棒容易更换，有利于整个阻尼器的修复和二次利用。附图说明：图1是本专利技术实施例的俯视结构示意图；图2是图1中的A-A剖面构造示意图；图3是图1中的B-B剖面构造示意图；图4是滑动钢板与铅棒的装配示意图；图5是本专利技术实施例的安装示意图。图中：1-锁紧螺母；2-连接耳；3-铅棒；4-粘弹性材料层；5-滑动腔室；6-滑动钢板；7-螺栓；8-一级横向滑槽；9-二级横向滑槽；10-三级横向滑槽；11-传动臂；12-位移放大钢板；13-箱体；14-横梁；15-立柱。具体实施方式:为了更清楚地解释本专利技术，下面结合附图与实施例对本专利技术做进一步说明，显而易见地，下面所列的附图仅仅是本专利技术的一些具体实施例。如图1～4所示，本专利技术一种位移放大型分级抗震阻尼器，用于安装在框架结构的梁柱节点上，包括箱体13、传动臂11、位移放大钢板12、滑动钢板6、粘弹性材料层4以及若干根铅棒3，所述箱体13下端设有一滑动腔室5；所述滑动钢板6一端容置在滑动腔室5内部并与滑动腔室5构成横向滑动副，滑动钢板6与滑动腔室5的顶面及底面之间均设置有粘弹性材料层4；所述位移放大钢板12纵向设置，位移放大钢板12的下端与滑动钢板6通过铰接轴相铰接；所述传动臂11水平设置，传动臂11的右端与位移放大钢板12的中部通过铰接轴相铰接；若干根铅棒3呈矩阵分布且沿竖向贯穿箱体13、粘弹性材料层4以及滑动钢板6，所述滑动钢板6上开设有与若干根铅棒3一一对应的并以利于构成横向滑动副的若干个横向滑槽，若干个滑槽的长度从左往右依次增加。本实施例中，所述箱体13的顶部四周边沿分别设置有一连接耳2，所述连接耳2向外侧延伸，连接耳2经由螺栓7与梁柱节点的横梁14梁底相固联。所述螺栓为高强螺栓。本实施例中，所述连接耳2由钢板制成。本实施例中，所述铅棒3的上、下两端外表面分别设置有外螺纹，铅棒经由与外螺纹相配合的锁紧螺母1固联在箱体上，便于铅棒的更换，有利于整个阻尼器的修复和二次利用。本实施例中，所述铅棒3的数量为六根，六根铅棒呈2×3矩阵分布；即滑动钢板上横向滑槽的数量也为六个且呈2×3矩阵分布，六个横向滑槽从左往右一次为一级横向滑槽8、二级横向滑槽9以及三级横向滑槽10，一级横向滑槽8、二级横向滑槽9以及三级横向滑槽10的长度依次增加，使得在不同等级地震的作用下，参与剪切的铅棒数量不同，从而实现了分级减震的效果。本实施例中，所述滑动钢板6与粘弹性材料层4硫化粘结。优选的，所述粘弹性材料层4为橡胶。通过在滑动钢板的上下表面均硫化粘结粘弹性材料层，从而实现速度型阻尼器的耗能机制。本实施例中，使用时，如图5所示，将箱体13上端的连接耳2与梁柱节点的横梁14梁底相固联，位移放大钢板12的上端与梁柱节点的横梁14相铰接，传动臂11的左端与梁柱节点的立柱15相铰接。当发生地震险情时，梁柱节点产生的位移通过传动臂11和位移放大钢板12驱使滑动钢板6沿横向移动，实现位移放大；而滑动钢板6沿横向移动时，通过铅棒3与滑动钢板6上不同长度的横向滑槽相配合，将剪切力传递给铅棒3，达到分级减震效果，最后通过铅棒3与粘弹性材料层4共同实现耗能，使得在地震位移较小的时候也能产生较大的减震效果。本实施例中，在框架结构的梁柱节点发生微小位移时，只有粘弹性橡胶材料层耗能，在不增加结构附加刚度的基础上，提高了结构的减震性能；在位移超过某个限值后，铅棒与粘弹性橡胶材料层同时耗能，增强减震效果。同时，通过设置长度不同的横向滑槽来使小震下参与消能的铅棒较少，在大震的作用下参与消能的铅棒更多，适时增大消能减震的效果。并且，在地震发生后被损坏的铅棒便于更换，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种位移放大型分级抗震阻尼器，用于安装在框架结构的梁柱节点上，其特征在于：包括箱体、传动臂、位移放大钢板、滑动钢板、粘弹性材料层以及若干根铅棒，所述箱体下端设有一滑动腔室；所述滑动钢板一端容置在滑动腔室内部并与滑动腔室构成横向滑动副，滑动钢板与滑动腔室的顶面及底面之间均设置有粘弹性材料层；所述位移放大钢板纵向设置，位移放大钢板的下端与滑动钢板相铰接；所述传动臂水平设置，传动臂的右端与位移放大钢板的中部相铰接；若干根铅棒呈矩阵分布且沿竖向贯穿箱体、粘弹性材料层以及滑动钢板，所述滑动钢板上开设有与若干根铅棒一一对应的并以利于构成横向滑动副的若干个横向滑槽，若干个滑槽的长度从左往右依次增加。

【技术特征摘要】
1.一种位移放大型分级抗震阻尼器，用于安装在框架结构的梁柱节点上，其特征在于：包括箱体、传动臂、位移放大钢板、滑动钢板、粘弹性材料层以及若干根铅棒，所述箱体下端设有一滑动腔室；所述滑动钢板一端容置在滑动腔室内部并与滑动腔室构成横向滑动副，滑动钢板与滑动腔室的顶面及底面之间均设置有粘弹性材料层；所述位移放大钢板纵向设置，位移放大钢板的下端与滑动钢板相铰接；所述传动臂水平设置，传动臂的右端与位移放大钢板的中部相铰接；若干根铅棒呈矩阵分布且沿竖向贯穿箱体、粘弹性材料层以及滑动钢板，所述滑动钢板上开设有与若干根铅棒一一对应的并以利于构成横向滑动副的若干个横向滑槽，若干个滑槽的长度从左往右依次增加。2.根据权利要求1所述的位移放大型分级抗震阻尼器，其特征在于：所述箱体的顶部四周边沿分别设置有一连接耳，所述连接耳向外侧延伸，连接耳经由螺栓与梁柱节点的横梁梁底相固联。3.根据权利要求2所述的位移放大型分级抗震阻尼器，其特征在于：所述连接耳由...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜学渊，廖耿阳，林芬芳，吴华珍，陈宇，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35