CN201433477Y - 钢铅粘弹性阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种钢铅粘弹性阻尼器，该阻尼器包括由粘弹性材料层(1)与薄钢板层(2)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(3)组成的铅芯粘弹性阻尼器，其特征是，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(5)和下连接板(8)的软钢芯(4)，该软钢芯(4)的两头与上连接板(5)和下连接板(8)固定连成一体。本实用新型所述的阻尼器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。

Description

钢铅粘弹性阻尼器

技术领域：

本实用新型涉及一种防振动或震动的建筑构件，具体涉及铅-粘弹性复合阻尼器，它广泛适用于建筑物减震、抗震结构工程领域。

背景技术：

橡胶是一种粘弹性材料，在外力作用下分子间的链段易产生相对滑移、扭转等相对运动，且所产生变形能量以热能的形式滞后耗散，目前已被广泛用于制作缓冲、防震的阻尼器中。但是，大量的工程实践显示，采用钢板和橡胶制作的粘弹性阻尼器尚存在下述不足，一是橡胶的初始刚度较小，提供的阻尼力较小，耗能能力有限。铅的柔性及延展性较高，在变形和回复的再结晶过程中可以吸收大量的能量，且不会产生应变硬化，具有较好的变形跟踪和回复能力，也是一种性能优良的消声及减震、防震材料。与橡胶相比，铅的初始刚度明显较大，因此广大技术人员将铅和橡胶结合研制出铅粘弹性阻尼器，较好地克服了钢板和橡胶制作的粘弹性阻尼器所存在的不足。国知局1998年3月18日授权公告了一种“铅-粘弹性复合阻尼器”(授权公告号为CN2276584Y)，该阻尼器包括由粘弹性材料、钢板、上连接板和下连接板组成的粘弹性阻尼器，其中所述的粘弹性材料与钢板交替叠合成一体并设置在上连接板和下连接板之间，相邻的两钢板中的一块向一头延伸至上连接板并与之固定连接，另一块向另一头延伸至下连接板并与之固定连接，其特征是还包括柱状的铅芯，该铅芯横向穿越交替叠合的弹性材料和钢板。上述实用新型专利方案的初始刚度较粘弹性阻尼器的初始刚度虽然有明显的提高，但是由于铅的屈服点仍然较低，在需提供大阻尼力时，则要布置大直径的铅芯，同时增加阻尼器的尺寸，必然使整个阻尼器的造价增加；此外，上述实用新型方案中的与上下连接板固定连接的钢板是一种对插式结构，两钢板的相对位移使其中间的粘弹性材料始终产生剪切变形，因此不适宜用于建筑物的层间和基础的隔震。国知局2000年8月30日公开了一种“工程结构铅销粘弹性阻尼器”发明专利申请(公开号为CN1264798)，该专利申请的技术方案与上述实用新型专利方案的技术构思完全相同，唯一的区别就在于省去了上下连接板，用所述的连接孔直接与建筑物固定连接，或者另增构件间接与建筑物固定连接，上述实用新型专利方案所存在的不足显然无法避免。

国知局2009年6月17日授权公告了一种“粘弹性铅芯阻尼器”(授权公告号为CN20125841Y)实用新型专利，该专利的一个基本方案的特征是将上下封板(相当于上述的上下连接板)直接贴合在由粘弹性材料与钢板交替叠合形成的弹性体上，从而使其既能承载竖向恒压力，也具有良好的抗剪切作用，可用于建筑物的层间和基础的隔震。虽然其申请文件的说明书明确提示“调整铅芯的直径和数量以及多个阻尼器组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价为代价的。

发明内容：

鉴于现有技术存在上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大阻尼力的防振动或震动的建筑构件，该构件具有体积小、造价低的优点。

本实用新型解决上述问题的技术方案如下：

一种钢铅粘弹性阻尼器，它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的铅芯粘弹性阻尼器，其特征是，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。

上述钢铅粘弹性阻尼器，其中所述的软钢芯可以是各种低硬度的低碳钢，如A₃钢，其横截面可以是圆形的，也可以是矩形的，首选前者。所述的软钢芯的直径、数量和分布可视阻尼力的大小及铅芯的直径大小和数量而定，当需要阻尼力大或者铅芯的直径大时可选择直径较大的软钢芯，当铅芯的数量多时，软钢芯的数量也相应增多，并错开铅芯均匀分布于阻尼器的体内，否则反之。

本实用新型所述的钢铅粘弹性阻尼器，它还包括保护层，该保护层为橡胶等粘弹性材料，它粘合在所述的弹性体及上下连接板的断面上。

为了方便支撑和结构构件连接，本实用新型所述的钢铅粘弹性阻尼器，其中所述的上连接板和下连接板上分布有螺孔。

与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点：

1.多种材料的复合型耗能减震装置，不同材料同时耗能，可实现小震、中震和大震的多级耗能机制。

2.布置屈服点高的软钢芯，能提供大的阻尼力，避免布置大量铅芯和大直径铅芯而增大阻尼器尺寸与造价。

3.可通过调整阻尼器中的钢芯和铅芯的数量与尺寸，实现不同性能阻尼器的需求，减少阻尼器的尺寸，降低模具的开发费。

4.构造也较简单，取材方便，构件更易标准化。

附图说明：

图1～6为本实用新型所述的钢铅粘弹性阻尼器的一个具体实施例的结构示意图，其中，图1为主视图，图2为图1的A-A剖面图，图3为图1的B-B剖面图，图4为图1的C-C剖面图，图5为图1的D-D剖面图，图6为图1的E-E剖面图。

具体实施方式：

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。

如图1～6所示，本实施例的结构如下所述：粘弹性材料层1为橡胶，它与薄钢板层2交替叠合形成的弹性体，上连接板5和下连接板8贴合在所述弹性体上。6根铅芯3分成2行3列均匀分布并横穿所述弹性体及上连接板5和下连接板8；其中，下连接板8上穿设铅芯3的孔为盲孔，上连接板5上穿设铅芯3的孔为通孔，铅芯3从上连接板5上所设的通孔穿至下连接板8上所设盲孔后，由设所述通孔口部的封板7封牢；所述的封板7由螺钉10固定在上连接板5上。4根钢芯4均选用A₃圆钢制作，均匀分布在铅芯3的行与列之间，横穿所述弹性体及上连接板5和下连接板8，两头与上连接板5和下连接板8焊接为一体。该保护层6也为橡胶，它粘合在所述的弹性体及上连接板5和下连接板8的断面上。

以下结合附图简要介绍本实用新型所述钢铅粘弹性阻尼器的制作方法。

参见图1～6，先按要求在上连接板5、下连接板8、薄钢板层2和粘弹性材料层1上制作穿设铅芯3和钢芯4的预留孔，再按钢铅粘弹性阻尼器的尺寸制作金属模具，然后按图2所述顺序，自下而上放入下连接板8、粘弹性材料层1、薄钢板层2和上连接板5，尔后插入铅芯3、钢芯4和保护层6，最后整体放至硫化设备中进行高温硫化成型。成型后在水中将钢芯4的两头与上连接板5和下连接板8焊接成一体，再将封板7用螺栓10固定在穿设铅芯3孔口上。

Claims (5)

1、一种钢铅粘弹性阻尼器，它包括由粘弹性材料层(1)与薄钢板层(2)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(3)组成的铅芯粘弹性阻尼器，其特征是，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(5)和下连接板(8)的软钢芯(4)，该软钢芯(4)的两头与上连接板(5)和下连接板(8)固定连成一体。

2、根据权利要求1所述的一种钢铅粘弹性阻尼器，其特征是所述的软钢芯(4)是低硬度的低碳钢。

3、根据权利要求1所述的一种钢铅粘弹性阻尼器，其特征是所述的软钢芯(4)的横截面为圆形。

4、根据权利要求1所述的一种钢铅粘弹性阻尼器，其特征是所述的软钢芯(4)的两头与上连接板(5)和下连接板(8)焊接成一体。

5、根据权利要求1～4之一所述的一种钢铅粘弹性阻尼器，其特征是，该阻尼器还包括保护层(6)，该保护层(6)为橡胶，它粘合在所述的弹性体及上连接板(5)和下连接板(8)的断面上。

Images