專利名稱：鋼鉛粘彈性阻尼器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種防振動或震動的建筑構件，具體涉及鉛-粘彈性復合阻尼器，它廣泛適用于建筑物減震、抗震結構工程領域。
背景技術：
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橡膠是一種粘彈性材料，在外力作用下分子間的鏈段易產生相對滑移、扭轉等相對運動，且所產生變形能量以熱能的形式滯后耗散，目前已被廣泛用于制作緩沖、防震的阻尼器中。但是，大量的工程實踐顯示，采用鋼板和橡膠制作的粘彈性阻尼器尚存在下述不足， 一是橡膠的初始剛度較小，提供的阻尼力較小，耗能能力有限。鉛的柔性及延展性較高，在變形和回復的再結晶過程中可以吸收大量的能量，且不會產生應變硬化，具有較好的變形跟蹤和回復能力，也是一種性能優良的消聲及減震、防震材料。與橡膠相比，鉛的初始剛度明顯較大，因此廣大技術人員將鉛和橡膠結合研制出鉛粘彈性阻尼器，較好地克服了鋼板和橡膠制作的粘彈性阻尼器所存在的不足。國知局1998年3月18日授權公告了一種"鉛-粘彈性復合阻尼器"(授權公告號為CN2276584Y)，該阻尼器包括由粘彈性材料、鋼板、上連接板和下連接板組成的粘彈性阻尼器，其中所述的粘彈性材料與鋼板交替疊合成一體并設置在上連接板和下連接板之間，相鄰的兩鋼板中的一塊向一頭延伸至上連接板并與之固定連接，另一塊向另一頭延伸至下連接板并與之固定連接，其特征是還包括柱狀的鉛芯，該鉛芯橫向穿越交替疊合的彈性材料和鋼板。上述實用新型專利方案的初始剛度較粘彈性阻尼器的初始剛度雖然有明顯的提高，但是由于鉛的屈服點仍然較低，在需提供大阻尼力時，則要布置大直徑的鉛芯，同時增加阻尼器的尺寸，必然使整個阻尼器的造價增加；此外，上述實用新型方案中的與上下連接板固定連接的鋼板是一種對插式結構，兩鋼板的相對位移使其中間的粘彈性材料始終產生剪切變形，因此不適宜用于建筑物的層間和基礎的隔震。國知局2000年8月30日公開了一種"工程結構鉛銷粘彈性阻尼器"發明專利申請(公開號為CN1264798)，該專利申請的技術方案與上述實用新型專利方案的技術構思完全相同，唯一的區別就在于省去了上下連接板，用所述的連接孔直接與建筑物固定連接，或者另增構件間接與建筑物固定連接，上述實用新型專利方案所存在的不足顯然無法避免。
國知局2009年6月17日授權公告了一種"粘彈性鉛芯阻尼器"(授權公告號為CN20125841Y)實用新型專利，該專利的一個基本方案的特征是將上下封板(相當于上述的上下連接板)直接貼合在由粘彈性材料與鋼板交替疊合形成的彈性體上，從而使其既能承載豎向恒壓力，也具有良好的抗剪切作用，可用于建筑物的層間和基礎的隔震。雖然其申請文件的說明書明確提示"調整鉛芯的直徑和數量以及多個阻尼器組合使用可增大阻尼增大耗
能"，但是其"增大阻尼增大耗能"也是以增加阻尼器的尺寸和造價為代價的。
發明內容
鑒于現有技術存在上述不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種大阻尼力的防振動或震動的建筑構件，該構件具有體積小、造價低的優點。本實用新型解決上述問題的技術方案如下
一種鋼鉛粘彈性阻尼器，它包括由粘彈性材料層與薄鋼板層交替疊合形成的彈性體、貼合在所述彈性體上的上下連接板和橫穿所述彈性體及上下連接板的鉛芯組成的鉛芯粘彈性阻尼器，其特征是，所述的鉛芯粘彈性阻尼器的體內還設有橫穿彈性體及上連接板和下連接板的軟鋼芯，該軟鋼芯的兩頭與上連接板和下連接板固定連成一體。
上述鋼鉛粘彈性阻尼器，其中所述的軟鋼芯可以是各種低硬度的低碳鋼，如A3鋼，其橫截面可以是圓形的，也可以是矩形的，首選前者。所述的軟鋼芯的直徑、數量和分布可視阻尼力的大小及鉛芯的直徑大小和數量而定，當需要阻尼力大或者鉛芯的直徑大時可選擇直徑較大的軟鋼芯，當鉛芯的數量多時，軟鋼芯的數量也相應增多，并錯開鉛芯均勻分布于阻尼器的體內，否則反之。
本實用新型所述的鋼鉛粘彈性阻尼器，它還包括保護層，該保護層為橡膠等粘彈性材料，它粘合在所述的彈性體及上下連接板的斷面上。
為了方便支撐和結構構件連接，本實用新型所述的鋼鉛粘彈性阻尼器，其中所述的上連接板和下連接板上分布有螺孔。
與現有技術相比較，本實用新型具有以下優點-
1. 多種材料的復合型耗能減震裝置，不同材料同時耗能，可實現小震、中震和大震的多級耗能機制。
2. 布置屈服點高的軟鋼芯，能提供大的阻尼力，避免布置大量鉛芯和大直徑鉛芯而增大阻尼器尺寸與造價。
3. 可通過調整阻尼器中的鋼芯和鉛芯的數量與尺寸，實現不同性能阻尼器的需求，減少阻尼器的尺寸，降低模具的開發費。
4. 構造也較簡單，取材方便，構件更易標準化。
圖1 6為本實用新型所述的鋼鉛粘彈性阻尼器的一個具體實施例的結構示意圖，其中，圖1為主視圖，圖2為圖1的A-A剖面圖，圖3為圖1的B-B剖面圖，圖4為圖1的C-C剖面圖，圖5為圖1的D-D剖面圖，圖6為圖1的E-E剖面圖。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型的具體實施方式
作進一步描述。
如圖1 6所示，本實施例的結構如下所述粘彈性材料層l為橡膠，它與薄鋼板層2交替疊合形成的彈性體，上連接板5和下連接板8貼合在所述彈性體上。6根鉛芯3分成2行3列均勻分布并橫穿所述彈性體及上連接板5和下連接板8;其中，下連接板8上穿設鉛芯3的孔為盲孔，上連接板5上穿設鉛芯3的孔為通孔，鉛芯3從上連接板5上所設的通孔穿至下連接板8上所設盲孔后，由設所述通孔口部的封板7封牢；所述的封板7由螺釘10固定在上連接板5上。4根鋼芯4均選用A3圓鋼制作，均勻分布在鉛芯3的行與列之間，橫穿所述彈性體及上連接板5和下連接板8,兩頭與上連接板5和下連接板8焊接為一體。該保護層6也為橡膠，它粘合在所述的彈性體及上連接板5和下連接板8的斷面上。
以下結合附圖簡要介紹本實用新型所述鋼鉛粘彈性阻尼器的制作方法。參見圖1 6，先按要求在上連接板5、下連接板8、薄鋼板層2和粘彈性材料層1上制作穿設鉛芯3和鋼芯4的預留孔，再按鋼鉛粘彈性阻尼器的尺寸制作金屬模具，然后按圖2所述順序，自下而上放入下連接板8、粘彈性材料層l、薄鋼板層2和上連接板5，爾后插入鉛芯3、鋼芯4和保護層6，最后整體放至硫化設備中進行高溫硫化成型。成型后在水中將鋼芯4的兩頭與上連接板5和下連接板8焊接成一體，再將封板7用螺栓10固定在穿設鉛芯3孔口上。
權利要求1、一種鋼鉛粘彈性阻尼器，它包括由粘彈性材料層(1)與薄鋼板層(2)交替疊合形成的彈性體、貼合在所述彈性體上的上下連接板和橫穿所述彈性體及上下連接板的鉛芯(3)組成的鉛芯粘彈性阻尼器，其特征是，所述的鉛芯粘彈性阻尼器的體內還設有橫穿彈性體及上連接板(5)和下連接板(8)的軟鋼芯(4)，該軟鋼芯(4)的兩頭與上連接板(5)和下連接板(8)固定連成一體。
2、 根據權利要求1所述的一種鋼鉛粘彈性阻尼器，其特征是所述的軟鋼芯(4)是低硬 度的低碳鋼。
3、 根據權利要求1所述的一種鋼鉛粘彈性阻尼器，其特征是所述的軟鋼芯(4)的橫f 面為圓形。
4、 根據權利要求1所述的一種鋼鉛粘彈性阻尼器，其特征是所述的軟鋼芯(4)的兩頭 與上連接板(5)和下連接板(8)焊接成一體。
5、 根據權利要求1 4之一所述的一種鋼鉛粘彈性阻尼器，其特征是，該阻尼器還包括 保護層(6)，該保護層(6)為橡膠，它粘合在所述的彈性體及上連接板(5)和下連接板(8) 的斷面上。
專利摘要本實用新型提供一種鋼鉛粘彈性阻尼器，該阻尼器包括由粘彈性材料層(1)與薄鋼板層(2)交替疊合形成的彈性體、貼合在所述彈性體上的上下連接板和橫穿所述彈性體及上下連接板的鉛芯(3)組成的鉛芯粘彈性阻尼器，其特征是，所述的鉛芯粘彈性阻尼器的體內還設有橫穿彈性體及上連接板(5)和下連接板(8)的軟鋼芯(4)，該軟鋼芯(4)的兩頭與上連接板(5)和下連接板(8)固定連成一體。本實用新型所述的阻尼器是一種理想的大阻尼力防振動或震動的建筑構件，具有體積小、造價低的優點。
文檔編號F16F3/12GK201433477SQ20092006065
公開日2010年3月31日 申請日期2009年7月16日 優先權日2009年7月16日
發明者吳從曉, 云 周, 鄧雪松 申請人:廣州大學