八圓柱嵌套筒狀萬向阻尼器的制造方法
【專利摘要】八圓柱嵌套筒狀萬向阻尼器，涉及建筑結構振動控制裝置，該阻尼器由上下兩部件嵌套構成，方形鋼底板（1）與方形鋼頂板（5）在垂直投影面上完全重合，四根位移傳動柱（6）上部連接著方形鋼頂板（5），下部連接著可在位移限制鋼筒（2）范圍內與噴涂阻尼材料的方形鋼底板（1）發生摩擦移動的摩擦鉛盤（10），位移傳動柱（6）分別焊接于方形鋼頂板（5）和摩擦鉛盤（10）正中部，并均用板柱連接套箍（7）通過鉚釘或螺栓加固。本發明用于建筑的基礎部位，當發生地震時，阻尼器會在設定的范圍內產生摩擦移動，輸入建筑結構的地震能通過摩擦耗散，從而減小結構的地震反應。
【專利說明】八圓柱嵌套筒狀萬向阻尼器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種建筑結構振動控制阻尼器，特別是涉及一種八圓柱嵌套筒狀萬向阻尼器。
【背景技術】
[0002]摩擦阻尼器是由金屬組合構件和摩擦片在一定預緊力下組成的能夠產生滑動摩擦的機構，利用滑動摩擦做功耗散能量。阻尼器在主要結構構件屈服前的預定荷載下產生滑移或變形，依靠摩擦或阻尼耗散地震能量。同時，由于結構變形后自振周期加長，減小了地震輸入，從而達到降低結構地震反應的目的。該類阻尼器具有典型的庫侖特性，在反復荷載作用下耗能能力強，工作性能穩定，退化現象不明顯，且荷載大小、頻率及加載方式對其性能影響也較小。
[0003]金屬阻尼器是利用地震時金屬材料屈服進入塑性，產生滯回變形耗散能量，從而達到減震的目的。其特點是具有穩定的滯回特性，良好的抗低周疲勞性能和不受環境溫度的影響等。目前金屬阻尼器主要包括三類:軟鋼屈服阻尼器，鉛擠壓阻尼器和記憶合金阻尼器。
[0004]軟鋼具有較好的屈服后性能，在小震作用下，鋼板呈彈性變形；在強震作用下，鋼板呈彈塑性變形，為結構提供了一定的附著剛度和附著阻尼，能有效減少框架的地震反應。軟鋼屈服阻尼器即充分利用了軟鋼進入塑性階段后具有良好的滯回特性、良好的低周疲勞性能、長期的可靠性和不受環境、溫度影響等特點，是一種很有前途的耗能器。
[0005]鉛阻尼器是一種耗能性能優越、構造簡單、制作方便的耗能減震裝置。鉛具有低剛度，使其具有較高的柔性及延展性；在變形過程中可以吸收大量的能量，并有較好的變形跟蹤能力，鉛的物理性質中，高密度、低剛度及高阻尼的結合使其能成為消聲及減震、防震的極好材料。目前已研究開發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，鉛節點阻尼器，圓柱形鉛阻尼器，異型鉛阻尼器等。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種八圓柱嵌套筒狀萬向阻尼器，該阻尼器由上下兩部件嵌套構成，阻尼器上部建筑結構的重力提供縱向壓力，在壓力作用下，阻尼器的摩擦構件可以提供足夠的初始剛度，當地震發生時能夠迅速反應。
[0007]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
八圓柱嵌套筒狀萬向阻尼器，所述阻尼器包括方形鋼底板、位移限制鋼筒、鋼角支柱、底板連接螺栓、方形鋼頂板、位移傳動柱、板柱連接套箍、頂板螺栓孔、角柱支撐域、摩擦鉛盤；方形鋼底板與方形鋼頂板在垂直投影面上完全重合，四根位移傳動柱上部連接著方形鋼頂板，下部連接著可在位移限制鋼筒范圍內與噴涂阻尼材料的方形鋼底板發生摩擦移動的摩擦鉛盤，同時方形鋼底板上的四根鋼角支柱支撐著方形鋼頂板，方形鋼底板為正方形鋼板，其上正中位置焊接有半徑為方形鋼底板邊長0.4倍的圓形位移限制鋼筒，位移限制鋼筒范圍內的底板上噴涂阻尼涂料；位移傳動柱分別焊接于方形鋼頂板和摩擦鉛盤正中部，并均用板柱連接套箍通過鉚釘或螺栓加固。
[0008]所述的八圓柱嵌套筒狀萬向阻尼器，底板四角處焊接有四根鋼角支柱，其半徑為
0.027倍的底板邊長，截面圓心處于底板對角線上距離底板中心0.527倍底板邊長的四個點上。
[0009]所述的八圓柱嵌套筒狀萬向阻尼器，所述鋼角支柱高度等于位移傳動柱與摩擦鉛盤高度之和。
[0010]所述的八圓柱嵌套筒狀萬向阻尼器，所述摩擦鉛盤厚度不小于2CM，其半徑為0.3倍的底板邊長，其一面拋光磨平，另一面有便與套箍翼緣相連的螺栓孔。
[0011]所述的八圓柱嵌套筒狀萬向阻尼器，所述位移傳動柱的高度不小于位移限制鋼筒的高度；板柱連接套箍由內徑與位移傳動柱外徑相同的筒體和帶有螺栓孔的套箍翼緣組成。
[0012]所述的八圓柱嵌套筒狀萬向阻尼器，所述在方形鋼頂板底面有四個圓形角柱支撐域，其半徑為0.127倍的頂板邊長，圓心為頂板對角線上距離頂板中心0.527倍頂板邊長的四個點。
[0013]本發明的優點與效果是:
本發明在平面內x、Y兩個方向均能夠自由移動的摩擦型阻尼器。該阻尼器主要由上下兩部件嵌套構成，包括承載、支撐、摩擦耗能三個系統。該發明用于建筑的基礎部位，在正常使用情況下，由阻尼器上部建筑結構的重力提供縱向壓力，在壓力作用下，阻尼器的摩擦構件可以提供足夠的初始剛度；當發生地震時，阻尼器的摩擦部件會在設定的范圍內產生摩擦移動，輸入建筑結構的地震能通過摩擦的形式耗散，從而減小結構的地震反應。本發明具有構造簡單，方便安裝，各構件受力均勻，傳力明確，體系穩定，便于加工，能夠在平面內各方向移動，當地震發生時能夠迅速反應等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為該發明組裝后的示意圖；
圖2為按圖1刨切方向刨切后的剖面示意圖；
圖3為下部構件示意圖；
圖4為上部構件示意圖；
圖5為板柱連接套箍示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖所示實施例，對本發明作進一步詳述。
[0016]圖中標記:1方形鋼底板；2位移限制鋼筒；3鋼角支柱；4底板連接螺栓；5方形鋼頂板；6位移傳動柱；7板柱連接套箍；8頂板螺栓孔；9角柱支撐域；10摩擦鉛盤；11套箍翼緣。
[0017]本發明方形鋼底板I與方形鋼頂板5在垂直投影面上完全重合，當二者間發生相對移動時，四根位移傳動柱6連接著方形鋼頂板5并帶動摩擦鉛盤10在位移限制鋼筒2范圍內與噴涂阻尼材料的方形鋼底板I間發生摩擦移動同時方形鋼底板I上的四根鋼角支柱3支撐著方形鋼頂板5并在角柱支撐域9內相應的移動。方形鋼底板I為正方形鋼板，其上正中位置焊接有位移限制鋼筒2，位移限制鋼筒2半徑取方形鋼底板I邊長的0.4倍。當摩擦鉛盤10在其內相對滑動時，起到使相對移動控制在一定范圍內的作用。同時位移限制鋼筒2范圍內的底板上噴涂阻尼涂料。底板四角處焊接有四根鋼角支柱3，用于支撐方形鋼頂板5，防止其因頂板在壓力作用下因剛度不夠發生變形，保證阻尼器受力均勻。四根鋼角支柱3的半徑為0.027倍的底板邊長，其截面圓心處于底板對角線上距離底板中心0.527倍底板邊長的四個點上。鋼角支柱3高度等于位移傳動柱6與摩擦鉛盤10高度之和。摩擦鉛盤10厚度不小于2CM，其半徑為0.3倍的底板邊長，其與底板接觸的一面打磨剖平，另一面焊接于四根位移傳動柱6上并用板柱連接套箍7加固，根鋼角支柱3在角柱支撐域9的可移動范圍與摩擦鉛盤10在位移限制鋼筒2內的可移動范圍一致，初始移動距離為0.1倍的頂板邊長，最大移動距離為0.2倍的頂板邊長。方形鋼頂板5與方形鋼底板I尺寸相同，其上剛接有四根位移傳動柱6，該位移傳動柱6主要用于帶動摩擦鉛盤10的移動，位移傳動柱6兩端剖平，且分別焊接于鋼頂板5和摩擦鉛盤10正中部，并用板柱連接套箍7通過鉚釘或螺栓加固。位移傳動柱6的高度不小于位移限制鋼筒2的高度。以保證其不受移限制鋼筒2限制可自由滑動。板柱連接套箍7材質為鋼材，由兩部分組成，一部分是內徑與位移傳動柱6外徑相同的筒體，該筒體套在位移傳動柱6上。另一部分是帶有螺栓孔的套箍翼緣11，通過螺栓或鉚釘將翼緣板固定到焊接于鋼頂板5和摩擦鉛盤10上。在方形鋼頂板5底面上有四個圓形角柱支撐域9，其半徑為0.127倍的頂板邊長，圓心為頂板對角線上距離頂板中心0.527倍頂板邊長的四個點。該角柱支撐域9拋光打磨后涂抹潤滑劑。方形鋼底板1、方形鋼頂板5四邊鉆取螺栓孔，便于與建筑結構相連接。
[0018]本發明根據實際工程確定阻尼器尺寸。各構件尺寸也可做相應合理調整。各部件制作完成后，其中鋼角支柱3、位移傳動柱6、角柱支撐域9、摩擦鉛盤10進行剖光打磨處理。再將位移限制鋼筒2、鋼角支柱3與方形鋼頂板5，位移傳動柱6與方形鋼頂板5和摩擦鉛盤10采用焊接連接。其中位移傳動柱6與方形鋼頂板5和摩擦鉛盤10在焊接前先將兩個板柱連接套箍7套在位移傳動柱6上，待焊接完成后，將兩個板柱連接套箍7分別用螺栓或鉚釘進一步加固在方形鋼頂板5和摩擦鉛盤10上。并在底板上位移限制鋼筒2所圍的范圍內噴涂阻尼涂料，在角柱支撐域9內涂抹潤滑劑。將方形鋼底板I等下部構件和方形鋼頂板5等上部構件嵌套后，用螺栓錨固于建筑結構上，即完成安裝。
【權利要求】
1. 八圓柱嵌套筒狀萬向阻尼器，其特征在于，所述阻尼器包括方形鋼底板(I)、位移限制鋼筒(2)、鋼角支柱(3)、底板連接螺栓(4)、方形鋼頂板(5)、位移傳動柱(6)、板柱連接套箍(7)、頂板螺栓孔(8)、角柱支撐域(9)、摩擦鉛盤(10);方形鋼底板(I)與方形鋼頂板(5)在垂直投影面上完全重合，四根位移傳動柱(6)上部連接著方形鋼頂板(5)，下部連接著可在位移限制鋼筒(2)范圍內與噴涂阻尼材料的方形鋼底板(I)發生摩擦移動的摩擦鉛盤(10)，同時方形鋼底板(I)上的四根鋼角支柱(3)支撐著方形鋼頂板(5)，方形鋼底板(I)為正方形鋼板，其上正中位置焊接有半徑為方形鋼底板(I)邊長0.4倍的圓形位移限制鋼筒(2)，位移限制鋼筒(2)范圍內的底板上噴涂阻尼涂料；位移傳動柱(6)分別焊接于方形鋼頂板(5 )和摩擦鉛盤(10 )正中部，并均用板柱連接套箍(7 )通過鉚釘或螺栓加固。
2.根據權利要求1所述的八圓柱嵌套筒狀萬向阻尼器，其特征在于，所述底板四角處焊接有四根鋼角支柱(3)，其半徑為0.027倍的底板邊長，截面圓心處于底板對角線上距離底板中心0.527倍底板邊長的四個點上。
3.根據權利要求1所述的八圓柱嵌套筒狀萬向阻尼器，其特征在于，所述鋼角支柱(3)高度等于位移傳動柱(6)與摩擦鉛盤(10)高度之和。
4.根據權利要求1所述的八圓柱嵌套筒狀萬向阻尼器，其特征在于，所述摩擦鉛盤(10)厚度不小于2CM，其半徑為0.3倍的底板邊長，其一面拋光磨平，另一面有便與套箍翼緣(11)相連的螺栓孔。
5.根據權利要求1所述的八圓柱嵌套筒狀萬向阻尼器，其特征在于，所述位移傳動柱(6)的高度不小于位移限制鋼筒(2)的高度；板柱連接套箍(7)由內徑與位移傳動柱(6)外徑相同的筒體和帶有螺栓孔的套箍翼緣(11)組成。
6.根據權利要求1所述的八圓柱嵌套筒狀萬向阻尼器，其特征在于，所述在方形鋼頂板(5)底面有四個圓形角柱支撐域(9)，其半徑為0.127倍的頂板邊長，圓心為頂板對角線上距離頂板中心0.527倍頂板邊長的四個點。
【文檔編號】E02D31/08GK103603378SQ201310601261
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月25日 優先權日:2013年11月25日
【發明者】董錦坤, 陳飛, 張延年, 賈艷東, 孫洪軍, 付衛東, 葉冶, 王芳 申請人:遼寧工業大學