一種雙向耗能鉛鋼阻尼器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種雙向耗能鉛鋼阻尼器，包括軟鋼外筒、可動軸、球鉸支座、限位支承、擠壓球?？蓜虞S上設置5~6組擠壓球，外筒的內側設置6~8個橫肋和4~8個縱肋，可動軸與底部端板通過一個球鉸支座連接。軟鋼外筒外壁的中部設置有環(huán)繞整個外筒的凹槽。本實用新型材料利用率高、可抵御各個方向的地震作用、耗能效果好；在縱向振動下，通過擠壓球和橫肋擠壓鉛進行耗能，在小振作用下能夠很快進入耗能狀態(tài)；在橫向振動下，小位移時通過縱肋擠壓鉛耗能，大位移時通過可動軸帶動軟鋼外筒屈服耗能，軟鋼外筒中部設置有削弱結構，有利于充分發(fā)揮外筒的屈服耗能能力。同時這種雙向耗能鉛鋼阻尼器安裝簡單，使用方便，既可用于新建建筑結構的抗震設計，也可用于已有結構的加固維修。
【專利說明】
一種雙向耗能鉛鋼阻尼器
技術領域
[0001]本實用新型屬于建筑結構技術領域，具體為一種雙向耗能鉛鋼阻尼器，可以應用于建筑結構減震控制領域，尤其可以應用于橋建一體化結構減震控制領域。
【背景技術】
[0002]金屬屈服阻尼器是利用振動時金屬材料屈服進入塑性，通過滯回變形耗能，從而達到減震的效果。目前常見的金屬阻尼器有:軟鋼阻尼器、鉛阻尼器、形狀記憶合金阻尼器以及復合金屬阻尼器等。
[0003]鉛阻尼器是一種耗能性能優(yōu)越、制作方便的耗能減震裝置。鉛具有密度大、熔點低、塑性好、剛度小、延性和柔性好的特點，在變形過程中可以吸收大量的能量。而且鉛具有較好的變形跟蹤能力，通過動態(tài)回復和再結晶過程，其性能還可以恢復到變形前的狀態(tài)。因此鉛阻尼器具有壽命長久、提供的阻尼可靠、對位移變化敏感、構造簡單等優(yōu)點。目前已經研究開發(fā)出了多種類型的鉛阻尼器，主要有:鉛擠壓阻尼器、鉛剪切阻尼器、鉛節(jié)點耗能阻尼器等。
[0004]軟鋼阻尼器具有良好的延性和承載力，能夠提供一定的初始剛度，在地震作用下，軟鋼發(fā)生屈服進入塑性，能夠有效地耗散能量。軟鋼阻尼器充分利用了軟鋼良好的滯回性能、良好的低周疲勞性能、長期的可靠性等特點，是一種良好的減震耗能裝置。
[0005]目前研究開發(fā)的鉛鋼阻尼器有中國專利號201010282519.5公開了一種名稱為“一種鋼鉛阻尼器”實用新型專利等，但是在橋建一體化建筑結構中，結構不僅可能發(fā)生水平方向的振動，還可能發(fā)生豎直方向的振動，因此該類專利不能滿足其要求。另外，該專利的擠壓球擠壓鉛的面積不夠充分，導致擠壓效果不完善，因此對耗能能力有所限制。
【實用新型內容】
[0006]為了解決上述存在的技術問題，本實用新型的目的在于提供一種雙向耗能鉛鋼阻尼器。本實用新型通過設置可動軸，并采用球鉸支座的連接形式，使阻尼器不僅能夠橫向減震，還能夠縱向減震。在正常使用時可以增大建筑結構的整體剛度，而在發(fā)生縱向或者橫向振動時，利用鉛擠壓以及軟鋼屈服的耗能來減弱結構的振動反應，對建筑結構起到保護作用。
[0007]為了實現上述目的，本發(fā)明采用以下的技術方案。
[0008]本實用新型提出的一種雙向耗能鉛鋼阻尼器，由球鉸支座1、可動軸2、端部加強板
3、端板4、軟鋼外筒6、圓弧形凹槽7、底板8、限位支承11、限位擋板14、可轉動限位支承16、可動軸導管17、密封圈18、球鉸支座19和鉛20組成，其中:軟鋼外筒6的底部設有底板8，底板8外設有底部加強板10，軟鋼外筒6的頂部設有端板4，端板4外設有端部加強板3，端板4底部設置有限位支承U，可動軸2依次穿過端部加強板3、端板4和限位支承11伸入軟鋼外筒6內，可動軸2底部連接可轉動限位支承16，頂部連接球鉸支座I，可動軸2兩側設置限位擋板14，限位擋板14分別和限位支承11及可轉動限位支承16之間形成滑動區(qū)間，可轉動限位支承16內部設置有可動軸導管17，可轉動限位支承16和可動軸導管17之間通過密封圈18密封，可轉動限位支承16通過球鉸支座19和底板8連接;端板4和端部加強板3上設置一個鉛灌入孔5，并用螺釘21密封，底板8和底部加強板10上設置螺栓孔9;軟鋼外筒6內注滿鉛20。
[0009]本實用新型中，所述可動軸2上設置5?6組擠壓球15，每組包括四個擠壓球。
[0010]本實用新型中，軟鋼外筒6的內側壁設置4?8個縱肋12和6?8個橫肋13，所述縱肋12為長條狀結構，沿著軟鋼外筒6的圓周均勻分布在軟鋼外筒6上，所述橫肋13為圓環(huán)狀結構，沿著兩限位支承間的軟鋼外筒6內壁的縱向均勻分布;縱肋12和橫肋13的高度為四分之一到五分之一鉛20的厚度。
[0011]本實用新型中，可轉動限位支承16通過球鉸支座19和底板8連接。
[0012]本實用新型中，軟鋼外筒6外壁中部設置有環(huán)繞整個軟鋼外筒的圓弧形凹槽7，所述圓弧形凹槽處最小橫截面積為軟鋼外筒6無削弱處橫截面積的40%?60%。
[0013]本實用新型的效果與優(yōu)點是材料利用率高、可以抵御各個方向的地震作用、耗能效果好;在縱向振動下，通過擠壓球和橫肋擠壓鉛進行耗能，在小振作用下能夠很快進入耗能狀態(tài);在橫向振動下，小位移時通過縱肋擠壓鉛耗能，大位移時通過可動軸帶動軟鋼外筒屈服耗能，軟鋼外筒中部設置有削弱結構，有利于充分發(fā)揮外筒的屈服耗能能力。同時這種雙向耗能鉛鋼阻尼器安裝簡單，使用方便，既可以用于新建建筑結構的抗震設計，也可以用于已有結構的加固維修。
[0014]本實用新型提出的一種雙向耗能鉛鋼阻尼器，通過軟鋼外筒、可動軸以及球鉸支座的組合，形成一個能夠對在縱向和橫向發(fā)生相對位移的結構起耗能減震作用的阻尼器，具有較大的實用價值。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的正立面示意圖；
[0016]圖2為圖1的縱向剖面示意圖；
[0017]圖3為本實用新型的俯視圖；
[0018]圖4為圖1的A-A#lj面不意圖；
[0019]圖5為底板示意圖。
[0020]圖中標號:I球鉸支座、2可動軸、3端部加強板、4端板、5鉛灌入孔、6軟鋼外筒、7圓弧形凹槽、8底板、9螺栓孔、10底部加強板、11限位支承、12縱肋、13橫肋、14限位擋板、15擠壓球、16可轉動限位支承、17可動軸導管、18密封圈、19球鉸支座、20鉛、21螺釘。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0022]實施例1:如圖1、圖2所示，本實用新型由球鉸支座1、可動軸2、端部加強板3、端板
4、軟鋼外筒6、圓弧形凹槽7、底板8、限位支承11、限位擋板14、可轉動限位支承16、可動軸導管17、密封圈18、球鉸支座19、鉛20組成。在軟鋼外筒6為圓柱形，在其內側壁設置4?8個縱肋12和6?8個橫肋13，其中縱肋12為長條狀結構，沿著軟鋼外筒6的圓周均勻分布在軟鋼外筒6上;橫肋13為圓環(huán)狀結構，沿著兩限位支承間的軟鋼外筒6內壁的縱向均勻分布。縱肋12和橫肋13的高度為四分之一到五分之一鉛20的厚度。可動軸2的頂部設置球鉸支座I，用于與上部結構連接，在其兩端設置限位擋板14，在限位擋板之間的可動軸上設置5?6組擠壓球，其中每組包括4個擠壓球。在可轉動支承16與底板8通過一個球鉸支座19連接，其內部設置可動軸導管17以及密封圈18。在軟鋼外筒6外壁中部設置環(huán)繞整個外筒的圓弧形凹槽7，且使凹槽處最小橫截面積為軟鋼外筒6無削弱處橫截面積的40%?60%。如圖2、圖3所示，在端板4和端部加強板3上設置一個鉛灌入孔5，并用螺釘21密封，通過該孔，使軟鋼筒內充滿鉛20。在端板4、端部加強板3、底板8和底部加強板10上設置螺栓孔9，用于連接固定軟鋼外筒6。
[0023]本實用新型按照設計制造各構件后，將可轉動支承16通過球鉸支座19與底板8連接，再將可動軸2安裝到可動軸導管17內，然后將固定了限位支承11的端板4和端部加強板3安裝到可動軸上，再在螺栓孔9處安裝螺栓進行固定。接著通過鉛灌入孔5灌入鉛，完成后安裝螺釘21進行密封。最后通過球鉸支座I和底板處螺栓孔9中的螺栓固定于建筑結構上。
【主權項】
1.一種雙向耗能鉛鋼阻尼器，由球鉸支座(I)、可動軸(2)、端部加強板(3)、端板(4)、軟鋼外筒(6)、圓弧形凹槽(7)、底板(8)、限位支承(11)、限位擋板(14)、可轉動限位支承(16)、可動軸導管(17)、密封圈(18)、球鉸支座(19)和鉛(20)組成，其特征在于軟鋼外筒(6)的底部設有底板(8)，底板(8)外設有底部加強板(10)，軟鋼外筒(6)的頂部設有端板(4)，端板(4)外設有端部加強板(3)，端板(4)底部設置有限位支承(11)，可動軸(2)依次穿過端部加強板(3)、端板(4)和限位支承(11)伸入軟鋼外筒(6)內，可動軸(2)底部連接可轉動限位支承(16)，頂部連接球鉸支座(1)，可動軸(2)兩側設置限位擋板(14)，限位擋板(14)分別和限位支承(11)及可轉動限位支承(16)之間形成滑動區(qū)間，可轉動限位支承(16)內部設置有可動軸導管(17)，可轉動限位支承(16)和可動軸導管(17)之間通過密封圈(18)密封，可轉動限位支承(16)通過球鉸支座(19)和底板(8)連接;端板(4)和端部加強板(3)上設置一個鉛灌入孔(5)，并用螺釘(21)密封，底板(8)和底部加強板(10)上設置螺栓孔(9);軟鋼外筒(6)內注滿鉛(20)。2.根據權利要求1所述的雙向耗能鉛鋼阻尼器，其特征在于:所述可動軸(2)上設置5?6組擠壓球(15 )，每組包括四個擠壓球。3.根據權利要求1所述的雙向耗能鉛鋼阻尼器，其特征在于:所述軟鋼外筒(6)的內側壁設置4?8個縱肋(12)和6?8個橫肋(13)，所述縱肋(12)為長條狀結構，沿著軟鋼外筒(6)的圓周均勻分布在軟鋼外筒(6)上，所述橫肋(13)為圓環(huán)狀結構，沿著兩限位支承間的軟鋼外筒(6)內壁的縱向均勾分布，縱肋(12)和橫肋(13)的高度為四分之一到五分之一鉛(20 )的厚度。4.根據權利要求1所述的雙向耗能鉛鋼阻尼器，其特征在于:軟鋼外筒(6)外壁中部設置有環(huán)繞整個軟鋼外筒的圓弧形凹槽(7)，所述圓弧形凹槽處最小橫截面積為軟鋼外筒(6)無削弱處橫截面積的40%?60%。
【文檔編號】E04B1/98GK205475795SQ201620002088
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月5日
【發(fā)明人】魯正, 張寧, 高茁, 趙濤濤
【申請人】同濟大學