專利名稱：高耗能復位金屬阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用于土木工程結(jié)構(gòu)抗振(震)的裝置，尤其是一種高耗能復位金屬阻尼器。
背景技術(shù)：
地震力和風振力是建筑結(jié)構(gòu)所承受的主要控制荷載，也是導致建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞和倒塌的主要因素，準確地認識結(jié)構(gòu)在動荷載作用下的受力機理和動力響應(yīng)，并對其實施可靠的抗振(震)保護措施是一個前沿性的研究課題。結(jié)構(gòu)耗能減振控制是一種新型的抗振(震)方式，即利用耗能減振裝置消耗外部激勵能量，以達到減輕外部激勵對主結(jié)構(gòu)的破壞。目前針對風振和地震開發(fā)研究的耗能減振裝置有粘彈性阻尼器、粘滯流體阻尼器、金屬阻尼器、摩擦阻尼器、形狀記憶合金阻尼器、磁(電)流變阻尼器等。金屬阻尼器主要包括軟鋼阻尼器和鉛阻尼器，其具有制作方便、價格低廉的優(yōu)越特性。軟鋼阻尼器滯回曲線不夠飽滿，耗能能力較低；鉛阻尼器有較強的耗能能力，然而其沒有可回復特性。這嚴重地制約了金屬阻尼器在土木減振工程中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種價格低廉、制作方便的高耗能復位金屬阻尼器，該阻尼器不僅能提供很高的耗能性能，而且具備很強的回復特性，同時在振動過程中具備自限位能力。
技術(shù)方案本發(fā)明的高耗能復位金屬阻尼器，由左連接鋼板、左彈簧、灌注鉛、鋼棒、限位帽、內(nèi)鋼管、外鋼管、限位鋼板、右彈簧、右連接鋼板組成；內(nèi)鋼管位于外鋼管中，在內(nèi)鋼管和外鋼管之間腔體內(nèi)設(shè)有灌注鉛，沿內(nèi)鋼管和外鋼管的徑向插有鋼棒，在鋼棒兩端頭設(shè)有限位帽；在阻尼器的左端，左連接鋼板連接在內(nèi)鋼管的左端，左彈簧套在內(nèi)鋼管外并位于左連接鋼板與外鋼管之間；在阻尼器的右端，限位鋼板與內(nèi)鋼管相接，右連接鋼板與外鋼管相接，在限位鋼板與右連接鋼板之間設(shè)有右彈簧螺孔在左連接鋼板上設(shè)有左固定螺孔，在右連接鋼板上設(shè)有右固定螺孔。
將高耗能復位金屬阻尼器加設(shè)于柱間支撐、梁柱節(jié)點、桁架下弦桿等可變形部位，當結(jié)構(gòu)因振動而發(fā)生變形時，高耗能復位金屬阻尼器也產(chǎn)生變形，此時，內(nèi)鋼管和外鋼管產(chǎn)生相對變形，鋼棒跟隨內(nèi)鋼管產(chǎn)生運動，在其運動和變形過程中，一方面鋼棒擠壓鉛耗散大量的輸入振動能量，另一方面鋼棒產(chǎn)生很強的彈性恢復力，提供給結(jié)構(gòu)一定的彈性剛度，同時阻尼器兩端的彈簧也產(chǎn)生很強的彈性恢復力。當振動導致過大的變形時，鋼棒端頭的限位帽和內(nèi)鋼管端頭的限位板被擋住，限制了阻尼器的過大變形，確保阻尼器不發(fā)生破壞。
由此可以看出，該高耗能復位金屬阻尼器受力明確、制作方便，具有很強的耗能能力和復位能力，能有效地減小土木建筑結(jié)構(gòu)的振動反應(yīng)。
有益效果本發(fā)明的高耗能復位金屬阻尼器具有構(gòu)造簡單、制作方便、造價低廉、施工方便的優(yōu)點，它不僅具有很強的耗能能力，而且具備很強的回復特性，同時在振動過程中具備自限位能力。它可廣泛地用于高層建筑、橋梁結(jié)構(gòu)和塔桅結(jié)構(gòu)等土木工程結(jié)構(gòu)的抗風和抗震工程中。


圖1為本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中有左固定螺孔1、左連接鋼板2、左彈簧3、灌注鉛4、鋼棒5、限位帽6、內(nèi)鋼管7、外鋼管8、限位鋼板9、右彈簧10、右連接鋼板11、右固定螺孔12。
具體實施例方式
本發(fā)明的高耗能復位金屬阻尼器是由左連接鋼板2、左彈簧3、灌注鉛4、鋼棒5、限位帽6、內(nèi)鋼管7、外鋼管8、限位鋼板9、右彈簧10、右連接鋼板11組成；內(nèi)鋼管7位于外鋼管8中，在內(nèi)鋼管7和外鋼管8之間腔體內(nèi)設(shè)有灌注鉛4，沿內(nèi)鋼管7和外鋼管8的徑向插有鋼棒5，在鋼棒5兩端頭設(shè)有限位帽6；在阻尼器的左端，左連接鋼板2連接在內(nèi)鋼管7的左端，左彈簧3套在內(nèi)鋼管7外并位于左連接鋼板2與外鋼管8之間；在阻尼器的右端，限位鋼板9與內(nèi)鋼管7相接，右連接鋼板11與外鋼管8相接，在限位鋼板9與右連接鋼板11之間設(shè)有右彈簧10。
在左連接鋼板2上設(shè)有左固定螺孔1，在右連接鋼板11上設(shè)有右固定螺孔12。鋼棒5在發(fā)生變形過程中一方面擠壓灌注鉛4能耗散大量的振動能量，另一方面鋼棒5具有很強的回復特性，鋼棒的尺寸需要根據(jù)具體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。左彈簧3和右彈簧10也是在變形過程中提供給阻尼器回復力，一般為5KN～30KN。當變形超過一定范圍時，限位帽和限位鋼板被擋住，不允許內(nèi)鋼管7和外鋼管8發(fā)生相對位移。左連接鋼板2和右連接鋼板11可與土木建筑結(jié)構(gòu)螺栓連接或焊接。
權(quán)利要求
1.一種高耗能復位金屬阻尼器，其特征在于該阻尼器由左連接鋼板(2)、左彈簧(3)、灌注鉛(4)、鋼棒(5)、限位帽(6)、內(nèi)鋼管(7)、外鋼管(8)、限位鋼板(9)、右彈簧(10)、右連接鋼板(11)組成；內(nèi)鋼管(7)位于外鋼管(8)中，在內(nèi)鋼管(7)和外鋼管(8)之間腔體內(nèi)設(shè)有灌注鉛(4)，沿內(nèi)鋼管(7)和外鋼管(8)的徑向插有鋼棒(5)，在鋼棒(5)兩端頭設(shè)有限位帽(6)；在阻尼器的左端，左連接鋼板(2)連接在內(nèi)鋼管(7)的左端，左彈簧(3)套在內(nèi)鋼管(7)外并位于左連接鋼板(2)與外鋼管(8)之間；在阻尼器的右端，限位鋼板(9)與內(nèi)鋼管(7)相接，右連接鋼板(11)與外鋼管(8)相接，在限位鋼板(9)與右連接鋼板(11)之間設(shè)有右彈簧(10)。
全文摘要
本發(fā)明的高耗能復位金屬阻尼器由左連接鋼板(2)、左彈簧(3)、灌注鉛(4)、鋼棒(5)、限位帽(6)、內(nèi)鋼管(7)、外鋼管(8)、限位鋼板(9)、右彈簧(10)、右連接鋼板(11)組成；內(nèi)鋼管(7)位于外鋼管(8)中，在內(nèi)鋼管(7)和外鋼管(8)之間腔體內(nèi)設(shè)有灌注鉛(4)，沿內(nèi)鋼管(7)和外鋼管(8)的徑向插有鋼棒(5)，在鋼棒(5)兩端頭設(shè)有限位帽(6)；在阻尼器的左端，左連接鋼板(2)連接在內(nèi)鋼管(7)的左端，左彈簧(3)套在內(nèi)鋼管(7)外并位于左連接鋼板(2)與外鋼管(8)之間；在阻尼器的右端，限位鋼板(9)與內(nèi)鋼管(7)相接，右連接鋼板(11)與外鋼管(8)相接，在限位鋼板(9)與右連接鋼板(11)之間設(shè)有右彈簧(10)。
文檔編號F16F9/00GK1769607SQ20041006605
公開日2006年5月10日 申請日期2004年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月16日
發(fā)明者李愛群, 徐趙東, 程文瀼, 張志強 申請人:東南大學