一種粘彈性阻尼器及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)消能減震技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種粘彈性阻尼器及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]粘彈性阻尼器作為一種減震技術(shù)裝置，具有較大的耗能能力，其厚度較小，布置不需要占用整個(gè)開間，更適用在住宅中應(yīng)用。其主要特點(diǎn)是:對(duì)風(fēng)致振動(dòng)和地震作用，均可獲得良好的減振效果；可依據(jù)建筑規(guī)模及減震要求，自由設(shè)計(jì)阻尼墻參數(shù)；產(chǎn)品可設(shè)置在墻內(nèi)，不影響建筑使用功能。
[0003]現(xiàn)有的粘彈性阻尼器多從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度出發(fā)，提高粘彈性阻尼器的消能減震效果，一般由三層鋼板與二層粘彈性材料交替組合而成，中間鋼板通過連接件與結(jié)構(gòu)中的梁連接，側(cè)面鋼板通過連接件與結(jié)構(gòu)中另一層的梁連接。當(dāng)結(jié)構(gòu)受到地震時(shí)，結(jié)構(gòu)層間發(fā)生相對(duì)位移，中間鋼板、側(cè)面鋼板發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)粘彈性材料往復(fù)剪切變形發(fā)熱，損耗能量，實(shí)現(xiàn)消能減震的目的。但該類粘彈性阻尼器剪切變形時(shí)粘彈性阻尼材料與中間鋼板及外層鋼板之間由于接觸面積較小，導(dǎo)致阻尼力和阻尼比較小，不能有效衰減結(jié)構(gòu)在地震作用下的震動(dòng)，工作可靠性較低；同時(shí)在遭遇強(qiáng)烈地震或者超出預(yù)期水準(zhǔn)的地震的作用下，粘彈性阻尼器的變形可能會(huì)超出其允許的極限變形，從而導(dǎo)致粘彈性阻尼器破壞與減震失效，繼而引起結(jié)構(gòu)破壞。
[0004]因此，研發(fā)一款具有更高阻尼力和阻尼比、更好的消能減震效果以及更好的雙向過載限位能力的粘彈性阻尼器，以提高使用安全性成為一種必需。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為此，本發(fā)明提供一種粘彈性阻尼器，解決現(xiàn)有技術(shù)中的粘彈性阻尼器阻尼較小，易發(fā)生極限變形進(jìn)而導(dǎo)致阻尼失效的技術(shù)問題。
[0006]為此，本發(fā)明提供一種粘彈性阻尼器，包括:側(cè)板、中間板和限位銷；所述中間板與所述側(cè)板均設(shè)置有連接部；所述中間板位于兩塊疊放的所述側(cè)板中間；所述中間板位于兩塊所述側(cè)板中間的部分的外表面包裹有粘彈性阻尼材料；所述側(cè)板及所述中間板均與所述粘彈性阻尼材料緊固粘接；按疊放次序，除位于最底層的側(cè)板外的側(cè)板、中間板以及包裹在所述中間板上的粘彈性阻尼材料均設(shè)置有上下貫通的通孔，所述通孔均為同軸線設(shè)置；所述限位銷的外徑小于所述通孔的內(nèi)徑，其長度與所述通孔的孔深相適配；所述限位銷穿過所述通孔后與所述最底層的側(cè)板緊固連接。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，所述中間板的數(shù)量為多個(gè)，所述側(cè)板的數(shù)量與所述中間板的數(shù)量相適配；所述側(cè)板與所述中間板交替疊放，且按疊放順序位于疊放后的最頂層和最底層均為所述側(cè)板。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，所述粘彈性阻尼材料通過硫化的方式與所述側(cè)板和中間板緊固粘接。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，所述側(cè)板和/或所述中間板，面向所述粘彈性阻尼材料的一側(cè)設(shè)置有凸起或凹槽，所述凸起與所述凹槽的外形相適配。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，所述凸起或凹槽為直線、曲線或折線。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，所述凸起或凹槽為由直線、曲線或折線形成的圖形。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，所述中間板的寬度小于所述側(cè)板。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，所述連接部設(shè)置有連接用螺栓孔。
[0014]為此，本發(fā)明提供一種制備如前所述的粘彈性阻尼器的方法，包括:
[0015]在所述中間板、粘彈性阻尼材料，及按疊放順序除位于最底層的側(cè)板以外的其余側(cè)板設(shè)置通孔；
[0016]在所述側(cè)板及中間板與所述粘彈性阻尼材料的粘接表面噴涂膠粘劑；
[0017]采用模壓硫化工藝將所述粘彈性阻尼材料與所述側(cè)板及中間板形成穩(wěn)固粘接，并進(jìn)一步使所述粘彈性阻尼材料對(duì)所述中間板形成包裹；
[0018]將插入所述通孔內(nèi)的所述限位銷與所述最底層的側(cè)板緊固連接。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，在所述側(cè)板及中間板與所述粘彈性阻尼材料的粘接表面噴涂膠粘劑之前還包括步驟:將所述側(cè)板及中間板進(jìn)行表面處理；所述表面處理包括:表面噴砂和/或除銹處理。
[0020]本發(fā)明從生產(chǎn)工藝及實(shí)用性角度出發(fā)，通過在粘結(jié)面設(shè)置凹凸結(jié)構(gòu)，以及粘彈性材料包裹中間鋼板等設(shè)計(jì)，增加粘合面積，提高阻尼力和阻尼比，增加耗能能力；此外，本發(fā)明還通過設(shè)置限位銷，其與通孔的間隙配合，對(duì)粘彈性材料的形變量形成有效的約束，解決了粘彈性材料因受載過大而發(fā)生形變失效的技術(shù)問題。
[0021]進(jìn)一步的，本發(fā)明將中間板及側(cè)板的數(shù)量均設(shè)置為多個(gè)，進(jìn)而形成多層阻尼的技術(shù)效果，為將其應(yīng)用在較大阻尼的場(chǎng)合提供了有力的結(jié)構(gòu)支持。
[0022]進(jìn)一步的，本發(fā)明通過硫化的方式實(shí)現(xiàn)粘彈性阻尼材料與側(cè)板和中間板間的緊固粘接，由于粘彈性阻尼材料受熱后會(huì)變成可以流動(dòng)的粘流態(tài)，故更進(jìn)一步易于實(shí)現(xiàn)粘彈性阻尼材料與中間板的包裹式連接，以增加其粘接面積。此外，由于本發(fā)明還將中間板與側(cè)板均設(shè)置了凸起凹槽式結(jié)構(gòu)，因加熱而形成粘流態(tài)的粘彈性阻尼材料在外形上能與凸起及凹槽形成完美的配合，在其與側(cè)板和中間板牢固粘接后能更進(jìn)一步起到增加阻尼連接強(qiáng)度的技術(shù)效果，增加粘接面積和粘接的可靠性，進(jìn)而提高阻尼力和阻尼比。
[0023]進(jìn)一步的，本發(fā)明通過將凸起和或/凹槽設(shè)置成不同線形，以及由不同線形形成的圖形，更進(jìn)一步有助于提高粘彈性阻尼材料與側(cè)板和中間板緊固粘接后的阻尼力和阻尼比；此外，依據(jù)主要受載方向而設(shè)置的特定凸起線形，還能更進(jìn)一步起到提升特定方向上的阻尼系數(shù)的技術(shù)效果。
[0024]進(jìn)一步的，本發(fā)明通過將中間板的寬度制作成小于所述側(cè)板的寬度，有助于為粘彈性阻尼材料包裹中間板提供更多的包裹空間。
[0025]進(jìn)一步的，本發(fā)明所提供的粘彈性阻尼器的制備方法，通過設(shè)置通孔，還為粘彈性阻尼材料的硫化形成有力的技術(shù)支持，粘彈性阻尼材料硫化過程中中產(chǎn)生的氣體能夠通過通孔得到及時(shí)的排出，進(jìn)而在硫化成型后材料更加密實(shí)，不存在氣泡，易于與側(cè)板及中間板形成穩(wěn)固的粘接。此外，本發(fā)明在側(cè)板和中間板與粘彈性阻尼材料粘接前，采用表面噴砂或除銹處理，以增加板面的粗糙度，有利于板面與材料的粘接。同時(shí)，本發(fā)明對(duì)側(cè)板和中間板與粘彈性阻尼材料的主要粘合面噴涂膠粘劑，模壓硫化時(shí)，粘彈性阻尼材料與膠粘劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，為提高粘結(jié)強(qiáng)度及可靠性提供更進(jìn)一步的技術(shù)支持。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中粘彈性阻尼器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2中粘彈性阻尼器的結(jié)構(gòu)拆解示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明實(shí)施例3中粘彈性阻尼器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0031]實(shí)施例1:
[0032]不失一般性，如圖1所示，本發(fā)明提供一種粘彈性阻尼器，包括:側(cè)板100、中間板200和限位銷300 ；中間板200與側(cè)板100均設(shè)置有連接部400 ；中間板位于兩塊疊放的側(cè)板100中間；中間板位于兩塊側(cè)板中間的部分的外表面包裹有粘彈性阻尼材料500 ;側(cè)板100及中間板200均與粘彈性阻尼材料500緊固粘接；按疊放次序，除位于最底層的側(cè)板外的其余側(cè)板100、中間板200以及包裹在中間板100上的粘彈性阻尼材料500均設(shè)置有上下貫通的通孔600，通孔均為同軸線設(shè)置；限位銷300的外徑小于通孔600的內(nèi)徑，其長度與通孔600的孔深相適配；限位銷300穿過通孔600后與最底層的側(cè)板緊固連接。在本實(shí)施例中，連接部400由中間板及側(cè)板外伸出疊放區(qū)域的板體形成。
[0033]本發(fā)明通過設(shè)置通孔與限位銷相配合的連接結(jié)構(gòu)，充分利用限位銷與通孔之間的間隙對(duì)粘彈性阻尼材料沿各個(gè)方向的形變量形成有效的約束，遏制了粘彈性阻尼材料因形變過度而發(fā)生損壞這一現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)一步的，當(dāng)限位銷與通孔孔壁形成擠壓力時(shí)，由側(cè)板及中間板承受的擠壓力能夠?yàn)檎硰椥宰枘崞鞒惺芨咻d荷提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。進(jìn)而能達(dá)到柔性承載大載荷的技術(shù)效果，使消能減震能力得到更進(jìn)一步的提升。
[0034]優(yōu)選的，所述中間板200的寬度小于所述側(cè)板100，以為粘彈性阻尼材料包裹中間板提供更多的側(cè)面空間。
[0035]優(yōu)選的，如圖1所示，所述連接部400設(shè)置有連接用螺栓孔，方便將粘彈性阻尼器裝配在合適的位置上。需要說明的是，本實(shí)施例中連接部400與其