一种自复位铅棒阻尼器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自复位铅棒阻尼器，包括：钢板组合构件、活塞构件、箱型构件、底板、紧固件、弹性件和耗能构件；钢板组合构件包括翼缘板和腹板；耗能构件的数量为多个，耗能构件包括连接板和内部放置铅棒的钢管；连接板的面板与活塞构件的侧板平行布置，且通过多个连接件分别与活塞构件和箱型构件的侧板紧固连接；多个钢管平行且均匀固定在两块连接板之间。本实用新型专利技术中的自复位铅棒阻尼器不仅耗能能力强，而且具有自复位功能，可以显著减小残余变形。

A self reset lead bar damper

【技术实现步骤摘要】
一种自复位铅棒阻尼器
本专利技术涉及消能减震
，更具体的说是涉及一种自复位铅棒阻尼器。
技术介绍
地震具有突发性较强且破坏性极大的特点，地震灾害往往是瞬时突发的自然灾害，作用时间短，却可以对人类生命财产造成极大的破坏。而地震防御难度大，地震预报是一个世界性难题，因此，需要我们从建筑结构本身来思考如何抵御地震。目前，已经开发多种阻尼器，而现有的这些阻尼器在地震中的耗能效果差，且不具备自复位的功能。然而，铅具有较高的柔性和延展性，在变形过程中可以吸收大量热量，铅在室温下发生变形，将会同时发生动态恢复，即动态再结晶过程，通过恢复和再结晶过程，应变硬化将消失，铅的组织和性能将恢重到变形前的状态，铅是一种室温下做塑性循环不会发生积累疲劳的金属。因此，研究出一种可以减小震后残余变性的自复位铅棒阻尼器是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种能够及时拆卸更换，耗能效果好、自复位能力强的自复位铅棒阻尼器。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种自复位铅棒阻尼器，包括：钢板组合构件、活塞构件、箱型构件、底板、紧固件、弹性件和耗能构件；所述钢板组合构件包括翼缘板和腹板；两块所述翼缘板上下平行布置；多块所述腹板固定在两块所述翼缘板之间；所述活塞构件与下方的所述翼缘板的底面中央固定连接；所述箱型构件为两端开口或封闭的箱型结构，多个所述箱型构件围绕所述活塞构件布置；底板作为多个箱型构件的共同的底部；所述紧固件配合穿过两块所述翼缘板和所述箱型构件的顶板，且所述紧固件两端分别紧固在翼缘板顶面和所述箱型构件的顶板内侧；所述弹性件套设在所述紧固件上，且设置在下方的所述翼缘板和所述箱型构件的顶板外壁之间、以及所述箱型构件的顶板内壁与所述紧固件的底端之间分别固定有弹性件，所述弹性件处于弹性压缩状态；所述耗能构件的数量为多个，所述耗能构件包括连接板和内部放置铅棒的钢管；所述连接板的面板与所述活塞构件的侧板平行布置，且通过多个连接件分别与所述活塞构件和所述箱型构件的侧板紧固连接；多个所述钢管平行且均匀固定在两块所述连接板之间；地震时所述活塞构件与所述箱型构件产生相对变形，带动所述连接板上下错动，所述钢管中的铅芯变形耗能；钢管极限变形能力强，内部含铅芯具有独特的荷载历程曲线和很大的能量吸收能力。通过上述技术方案，本专利技术提出一种自复位铅棒阻尼器，当地震荷载结束后，装置会发生相对运动，箱型构件内外两侧的弹性件会提供恢复力，实现自复位功能，减小残余变形，并且铅是一种室温下做塑性循环不会发生积累疲劳的金属，钢管内部含有铅棒具有良好的耗能性能，在地震荷载作用下可以极大地耗散地震能量，减轻结构的振动反应，进而降低地震载荷对结构的破坏程度。优选的，在上述一种自复位铅棒阻尼器中，所述腹板的数量为两块或两块以上，且分别固定在两块所述翼缘板之间。一般情况下，翼缘板通过多块腹板支撑，腹板起到加劲肋的效果；腹板也可以与翼缘板组成箱型构件，使翼缘板在腹板的支撑下，能够起到一定的耗能变形效果。优选的，在上述一种自复位铅棒阻尼器中，还包括封闭板，所述封闭板固定在所述箱型构件的开口端。当不安装封闭板时，阻尼器与紧固件的安装拆卸更加便捷；当安装封闭板时，能够加强箱型构件两侧钢板的刚度。优选的，在上述一种自复位铅棒阻尼器中，所述活塞构件为单块钢板、或者多块钢板的边沿首尾固定组成的箱型构件、或者带有翼缘板的钢板组成的十字交叉结构。需要说明的是：当活塞构件为单块钢板时，箱型构件和耗能构件的数量均为两个，箱型构件分别位于单块钢板的两侧，耗能构件分别位于单块钢板和箱型构件之间；当活塞构件为多块钢板的边沿首尾固定组成的箱型结构时，根据多块钢板组成的箱型结构确定箱型构件和耗能构件的数量：当三块钢板组成的三角形箱型结构时：箱型构件和耗能构件的数量均为三个，箱型构件分别位于三块钢板的外侧，耗能构件分别位于每块钢板和箱型构件之间；当四块钢板组成的矩形箱型结构时：箱型构件和耗能构件的数量均为四个，箱型构件分别位于四块钢板的外侧，耗能构件分别位于每块钢板和箱型构件之间；当五块钢板组成的五边形箱型结构时：箱型构件和耗能构件的数量均为五个，箱型构件分别位于五块钢板的外侧，耗能构件分别位于每块钢板和箱型构件之间；当六块钢板组成的六边形箱型结构时：箱型构件和耗能构件的数量均为六个，箱型构件分别位于六块钢板的外侧，耗能构件分别位于每块钢板和箱型构件之间；以此类推；当活塞构件为带有翼缘板的钢板组成的十字交叉结构时：箱型构件和耗能构件的数量均为四个，箱型构件分别位于翼缘板的外侧，耗能构件分别位于每块翼缘板和箱型构件之间。优选的，在上述一种自复位铅棒阻尼器中，所述紧固件包括第一高强螺栓和第一螺母；所述第一高强螺栓穿过两块所述翼缘板和所述箱型构件的顶面；所述第一螺母分别与所述第一高强螺栓的两端螺纹连接，且顶端的所述第一螺母旋紧顶在上方的所述翼缘板的顶面，底端的所述第一螺母旋紧顶在弹性件的底端。通过第一高强螺栓和第一螺母既方便组装拆卸，又能够方便调节弹性件的预压力。优选的，在上述一种自复位铅棒阻尼器中，所述弹性件为碟形弹簧、或环形弹簧、或形状记忆合金弹簧。能够提供足够的刚度、变形能力以及承载能力。优选的，在上述一种自复位铅棒阻尼器中，下方的所述翼缘板和所述箱型构件的顶板外壁之间的弹性件的数量、以及所述箱型构件的顶板内壁与所述紧固件的底端之间的弹性件的数量均至少为两个。箱型构件内外两侧的弹簧具有相同的刚度、承载力和变形能力，通过第一高强螺栓对弹簧施加预压力，当阻尼器受外荷载作用结束后，箱型构件内外两侧的弹簧能够使阻尼器实现自复位。优选的，在上述一种自复位铅棒阻尼器中，所述连接件包括第二高强螺栓和第二螺母；所述第二高强螺栓分别穿过所述连接板和所述箱型构件的侧板、以及另一块所述连接板和所述活塞构件，并通过所述第二螺母紧固连接。能够方便耗能构件和活塞构件与箱型框架之间的拆卸和连接。优选的，在上述一种自复位铅棒阻尼器中，自复位铅棒阻尼器在进行设计时，需要提前确定容许残余变形值，根据容许残余变形值以及铅棒阻尼器的最大承载力等参数进一步确定弹性件的刚度，宜保证箱型构件内侧与外侧的弹簧刚度之和与容许残余变形值的乘积大于铅棒阻尼器最大承载力的一半。优选的，在上述一种自复位铅棒阻尼器中，自复位铅棒阻尼器在进行整体设计时，应同时考虑弹簧的弹性位移极限、耗能构件的极限位移以及结构的最大可能层间相对位移，保证在地震或风等外部作用下，弹簧与耗能构件均不会因为位移过大而破坏。优选的，在上述一种自复位铅棒阻尼器中，钢板组合构件和箱型构件在进行尺寸设计时，应考虑耗能构件的最大设计位移，保证铅棒阻尼器具有足够的变形空间。优选的，在上述一种自复位铅棒阻尼器中，钢板组合构件、箱型构件以及相关连接构件应具备足够的刚度和强度，使结构传递给自复位铅棒阻尼器的变形主要集中在耗能构件上。优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自复位铅棒阻尼器，其特征在于，包括：钢板组合构件(1)、活塞构件(2)、箱型构件(3)、底板(4)、紧固件(5)、弹性件(6)和耗能构件(7)；/n所述钢板组合构件(1)包括翼缘板(11)和腹板(12)；两块所述翼缘板(11)上下平行布置；多块所述腹板(12)固定在两块所述翼缘板(11)之间；/n所述活塞构件(2)与下方的所述翼缘板(11)的底面中央固定连接；/n所述箱型构件(3)为两端开口或封闭的箱型结构，多个所述箱型构件(3)围绕所述活塞构件(2)布置；/n底板(4)作为多个箱型构件(3)的共同的底部；/n所述紧固件(5)配合穿过两块所述翼缘板(11)和所述箱型构件(3)的顶板，且所述紧固件(5)两端分别紧固在翼缘板(11)顶面和所述箱型构件(3)的顶板内侧；/n所述弹性件(6)套设在所述紧固件(5)上，且设置在下方的所述翼缘板(11)和所述箱型构件(3)的顶板外壁之间、以及所述箱型构件(3)的顶板内壁与所述紧固件(5)的底端之间分别固定有弹性件(6)，所述弹性件(6)处于弹性压缩状态；/n所述耗能构件(7)的数量为多个，所述耗能构件(7)包括连接板(71)和内部放置铅棒的钢管(72)；所述连接板(71)的面板与所述活塞构件(2)的侧板平行布置，且通过多个连接件(73)分别与所述活塞构件(2)和所述箱型构件(3)的侧板紧固连接；多个所述钢管(72)平行且均匀固定在两块所述连接板(71)之间/n地震时所述活塞构件(2)与所述箱型构件(3)产生相对变形，带动所述连接板(71)上下错动，所述钢管(72)中的铅芯变形耗能。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自复位铅棒阻尼器，其特征在于，包括：钢板组合构件(1)、活塞构件(2)、箱型构件(3)、底板(4)、紧固件(5)、弹性件(6)和耗能构件(7)；
所述钢板组合构件(1)包括翼缘板(11)和腹板(12)；两块所述翼缘板(11)上下平行布置；多块所述腹板(12)固定在两块所述翼缘板(11)之间；
所述活塞构件(2)与下方的所述翼缘板(11)的底面中央固定连接；
所述箱型构件(3)为两端开口或封闭的箱型结构，多个所述箱型构件(3)围绕所述活塞构件(2)布置；
底板(4)作为多个箱型构件(3)的共同的底部；
所述紧固件(5)配合穿过两块所述翼缘板(11)和所述箱型构件(3)的顶板，且所述紧固件(5)两端分别紧固在翼缘板(11)顶面和所述箱型构件(3)的顶板内侧；
所述弹性件(6)套设在所述紧固件(5)上，且设置在下方的所述翼缘板(11)和所述箱型构件(3)的顶板外壁之间、以及所述箱型构件(3)的顶板内壁与所述紧固件(5)的底端之间分别固定有弹性件(6)，所述弹性件(6)处于弹性压缩状态；
所述耗能构件(7)的数量为多个，所述耗能构件(7)包括连接板(71)和内部放置铅棒的钢管(72)；所述连接板(71)的面板与所述活塞构件(2)的侧板平行布置，且通过多个连接件(73)分别与所述活塞构件(2)和所述箱型构件(3)的侧板紧固连接；多个所述钢管(72)平行且均匀固定在两块所述连接板(71)之间
地震时所述活塞构件(2)与所述箱型构件(3)产生相对变形，带动所述连接板(71)上下错动，所述钢管(72)中的铅芯变形耗能。


2.根据权利要求1所述的一种自复位铅棒阻尼器，其特征在于，所述腹板的数量为两块或两块以上，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云，宋玺，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：新型
国别省市：海南;46