[发明专利]钢铅叠层节点阻尼器

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑结构振动控制装置，特别是涉及一种建筑结构振动控制的建筑用钢铅叠层节点阻尼器。

背景技术

金属屈服阻尼器(metallic yielding damper)是用软钢或其它软金属材料做成的各种形式的阻尼耗能器。金属屈服后具有良好的滞回性能，利用某些金属具有的弹塑性滞回变形耗能，包括软钢阻尼器、铅阻尼器和形状记忆合金(shape memory alloys，简称SMA)阻尼器等。它对结构进行振动控制的机理是将结构振动的部分能量通过金属的屈服滞回耗能耗散掉，从而达到减小结构反应的目的。

软钢阻尼器是充分利用软钢进入塑性阶段后具有良好的滞回特性。1972年，Kelly和Skinner等美国学者首先开始研究利用软钢的这种性能来控制结构的动力反应，并提出软钢阻尼器的几种形式，包括扭转梁、弯曲梁、U形条耗能器等。随后，其它学者又相继提出许多形式各异的软钢阻尼器，其中比较典型的如X形、三角形板软钢阻尼器、E型钢阻尼器、C型钢阻尼器等。经过国内外许多学者的理论分析和实验研究，证实软钢阻尼器具有稳定的滞回特性，良好的低周疲劳性能，长期的可靠性和不受环境、温度影响等特点，是一种很有前途的耗能器。

铅阻尼器是充分利用铅具有密度大、熔点低、塑性高、强度低、耐腐强、润滑能力强等特点，同时由于其具有较高的延性和柔性，所以在变形过程中可以吸收大量的能量，并具有较强的变形跟踪能力，而且通过动态回复和再结晶过程，其组织和性能还可恢复至变形前的状态，因此铅阻尼器具有使用寿命不受限制、提供的阻尼可靠、对位移变化敏感、构造简单、工作中不需要维护等优点。

全金属阻尼器具有可恢复变形大、阻尼能力强以及耐久性、抗腐蚀性、抗疲劳性能好、工作温度范围大和维护费用低等优点。

钢结构的梁柱节点往往由于转动角度过大而发生破坏，主要原因是由于梁柱节点的刚度不足或耗能能力不足。

目前研究开发的钢铅阻尼器有中国专利号200510033467.7公开了一种名称为“钢铅组合耗能器”发明专利；中国专利号 201010282519.5公开了一种名称为“一种钢铅阻尼器”的发明专利；中国专利号 201110318337.3公开了一种名称为“钢铅拉压阻尼器”的发明专利；这些阻尼器都无法很好地用于节点的耗能。

发明内容

本发明针对上述存在的技术问题，目的在于提供将钢铅叠层节点阻尼器安装于梁柱节点上，在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度，而在遇到地震时，利用钢铅叠层节点阻尼器的屈服耗能能够减少建筑结构的地震反应，对建筑结构起到很好的保护作用的钢铅叠层节点阻尼器。

为了实现上述目的本发明解决技术问题的技术方案是：钢铅叠层节点阻尼器，包括：铅耗能板、软钢耗能板、阻尼器端板、阻尼器固定板以及钢梁、钢柱，分别将铅耗能板和软钢耗能板制成为四分之一圆弧，并交替叠层放置，所述圆弧的两端分别焊接阻尼器端板和阻尼器固定板；阻尼器固定板一端采用螺栓与钢梁连接，另一端采用螺栓与钢柱连接。

本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

本发明由于采用了铅耗能板和软钢耗能板加工成为四分之一圆环，并交替叠层放置，两顶端分别焊接阻尼器端板和阻尼器固定板。阻尼器固定板一侧与钢梁连接，另一侧与钢柱连接。不仅能够增加节点的刚度，更明显提升了梁柱节点的耗能能力。当梁柱节点产生转动，铅耗能板和软钢耗能板受到弯曲作用，而且二者能够协调工作。将钢铅叠层节点阻尼器安装于梁柱节点上，在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度，而在遇到地震时，利用钢铅叠层节点阻尼器的屈服耗能能够减少建筑结构的地震反应，对建筑结构起到很好的保护作用。

本发明钢铅叠层节点阻尼器初始刚度较大，材料屈服分散面积大，无明显应力集中现象，软钢和铅具有较好的协调性，材料利用率高、耗能效果好、同时钢铅叠层节点阻尼器的制作安装简单、使用方便，既可以用于新建建筑工程的抗震设计，也可以用于已有工程的加固维修。

附图说明

图1为本发明钢铅叠层节点阻尼器的结构示意图；

图2为本发明钢铅叠层节点阻尼器固定连接方式的结构示意图。

图中，1为铅耗能板；2为软钢耗能板；3为阻尼器端板；4为阻尼器固定板；5为螺孔；6为螺栓；7为螺母；8为角钢；9为钢梁；10为槽钢；11为钢柱。

具体实施方式