一種兩端銷軸連接雙向鉛擠壓耗能阻尼器的制作方法

本發(fā)明涉及一種安裝在鋼桁架連梁中的兩端銷軸連接雙向鉛擠壓耗能阻尼器，結(jié)構(gòu)受力時，由于銷軸連接使阻尼器兩端不傳遞力，保證阻尼器成二力桿受力，屬于工程結(jié)構(gòu)耗能技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)大震不倒的抗震思想向震后迅速恢復(fù)城市、居民正常的生活秩序方向發(fā)展。建筑需要一種可以在地震之后迅速恢復(fù)功能的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。可恢復(fù)功能結(jié)構(gòu)是指地震后不需修復(fù)或稍加修復(fù)即可恢復(fù)其使用功能的結(jié)構(gòu)。高層建筑使用者眾多，一旦遭遇地震損傷，高層建筑震后修復(fù)加固的經(jīng)濟(jì)和時間成本很高?？筛鼡Q構(gòu)件是實(shí)現(xiàn)高層建筑結(jié)構(gòu)震后功能可恢復(fù)的一種有效途徑。剪力墻結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中一種重要的結(jié)構(gòu)體系，而連梁是剪力墻結(jié)構(gòu)中的耗能構(gòu)件，在連梁的內(nèi)部設(shè)置一個耗能部件，震時僅使耗能部件屈服耗能，連梁其余部分盡量不產(chǎn)生破壞，震后僅需對受損的耗能部件進(jìn)行更換即可，耗能部件也稱之為連梁“保險絲”。

傳統(tǒng)的鋼筋混凝土連梁對剪切變形十分敏感，在很多情況下出現(xiàn)超筋情況，并且易于產(chǎn)生剪切斜裂縫。實(shí)腹型鋼連梁形式以期利用鋼材延性耗能好的優(yōu)勢改善聯(lián)肢剪力墻的抗震性能。鋼桁架連梁是由上、下弦桿和腹桿組成，與實(shí)腹式鋼連梁相比，鋼桁架連梁剛度可以控制調(diào)節(jié)，可以按抗震需要設(shè)計(jì)剛度值，使其避開地震波卓越周期，避免產(chǎn)生共振。正常使用狀態(tài)及小震作用下，與剪力墻一起工作保持彈性狀態(tài)，大震作用下，交叉腹桿抗剪屈服，形成塑性鉸，耗散大量地震能量，構(gòu)筑了聯(lián)肢剪力墻的多道抗震防線。

鋼桁架連梁中弦桿和腹桿受力都是二力桿，本專利提出一種兩端銷軸連接雙向鉛擠壓耗能阻尼器，替換鋼桁架連梁中的桿件。當(dāng)小震作用下，該阻尼器進(jìn)行耗能；當(dāng)大震情況下，可以很方便地更換維修。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決的技術(shù)問題是一種新型阻尼器，利用了鋼桁架連梁受力行為，提出了一種兩端銷軸連接雙向鉛擠壓耗能阻尼器。這種阻尼器兩端采用銷軸與結(jié)構(gòu)連接，利用外套筒和擠壓軸具有雙向運(yùn)動行為，套筒內(nèi)固定限位使擠壓材料處于封閉的空間，同時也為擠壓軸起到限位作用，下蓋板與鋼套筒采用高強(qiáng)抗剪螺栓在側(cè)面連接，增大了擠壓軸的行程。

本發(fā)明作為阻尼器可以設(shè)置于桁架結(jié)構(gòu)之中，阻尼器兩端的銷軸連接接，使桁架結(jié)構(gòu)中的阻尼器發(fā)揮其軸向受力進(jìn)行耗能，可以抵抗風(fēng)荷載和小震作用；當(dāng)遭受超過設(shè)防烈度等級的地震時，耗能部位的阻尼器可以很方便地更換維修。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的一種兩端銷軸連接雙向鉛擠壓耗能阻尼器，主要由上銷軸連接段（1），上蓋板（2），鋼套筒（3），擠壓軸（4），擠壓軸連接板（5），鉛（6），下蓋板（7），高強(qiáng)抗拉螺栓（8），高強(qiáng)抗剪螺栓（9）,密封材料（10），下銷軸連接段（11），其中，上銷軸連接段（1）與結(jié)構(gòu)一側(cè)連接，下銷軸連接段（11）與結(jié)構(gòu)另一側(cè)連接，上蓋板（2）一側(cè)與上銷軸連接段（1）通過焊接連接，另一側(cè)與鋼套筒（3）通過高強(qiáng)抗拉螺栓（8）連接，鋼套筒（3）內(nèi)部有固定限位，密封材料（10）放入鋼套筒（3）固定限位和下蓋板（7）凹槽內(nèi)，鉛（6）附著擠壓軸（4）周圍插入鋼套筒（3）內(nèi)，過固定限位一定距離，下蓋板（7）和鋼套筒（3）通過高強(qiáng)抗剪螺栓（9）連接，擠壓軸連接板（5）一側(cè)與擠壓軸（4）焊接連接，另一側(cè)與下銷軸連接段（11）焊接連接。

依照本發(fā)明實(shí)施例所述，上銷軸連接段（1）和下銷軸連接段（11）與結(jié)構(gòu)連接用銷軸。

依照本發(fā)明實(shí)施例所述，鋼套筒（3）與擠壓軸（4）可雙向相對運(yùn)動。

依照本發(fā)明實(shí)施例所述，鋼套筒（3）內(nèi)部固定限位和下蓋板（7）內(nèi)帶有凹槽。

依照本發(fā)明實(shí)施例所述，鋼套筒（3）內(nèi)部通過固定限位分成一個空腔和充滿鉛（6）的密閉腔。

依照本發(fā)明實(shí)施例所述，鉛（6）附著擠壓軸（4）周圍放入鋼套筒（3）內(nèi)，過固定限位一定距離，需根據(jù)擠壓力和行程計(jì)算。

依照本發(fā)明實(shí)施例所述，下蓋板（7）與鋼套筒（3）通過高強(qiáng)抗剪螺栓（9）連接。

本發(fā)明有益的效果：

本發(fā)明兩端采用銷軸與結(jié)構(gòu)相連接，置于桁架結(jié)構(gòu)之中，符合桁架受力行為；本專利結(jié)構(gòu)簡單，力學(xué)途徑明確，性能可靠，組裝方便；本專利在小震時，可以發(fā)揮阻尼器軸向運(yùn)動耗能，減少其他桿件破壞；大震下?lián)p壞，可方便更換維修。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1：兩端銷軸連接雙向鉛擠壓耗能阻尼器俯視示意圖。

圖2：兩端銷軸連接雙向鉛擠壓耗能阻尼器側(cè)視示意圖。

圖3：銷栓軸示意圖。

圖4：上蓋板示意圖。

圖5：鋼套筒示意圖。

圖6：下蓋板示意圖。

圖7：擠壓軸和擠壓軸連接板示意圖。

圖8：上、下銷軸連接段示意圖。

圖9：擠壓材料鉛示意圖。

圖中1.上銷軸連接段，2.上蓋板，3.鋼套筒，4.擠壓軸，5.擠壓軸連接板，6.鉛，7.下蓋板，8.高強(qiáng)抗拉螺栓，9.高強(qiáng)抗剪螺栓，10.密封材料，11.下銷軸連接段，12.銷軸，13.螺紋孔，14.螺紋孔，15.螺紋孔，16.密封件凹槽，17.螺紋孔，18.螺紋孔，19.螺紋孔，20.銷軸孔

具體實(shí)施方式：

根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，采用兩端銷軸連接雙向鉛擠壓耗能阻尼器，其制作順序如下：

組裝時，先將上銷軸連接段1焊接到上蓋板2上側(cè)，上蓋板2開設(shè)螺栓孔13；接著鋼套筒3插入到上蓋板2凹槽中，鋼套筒3耳部開設(shè)螺紋孔15，通過高強(qiáng)抗拉螺栓8將鋼套筒3和上蓋板2進(jìn)行連接。

將密封材料10分別放入鋼套筒密封件凹槽16內(nèi)和下蓋板密封件凹槽16內(nèi)。擠壓軸4焊接到擠壓軸連接板5上側(cè)；下部銷軸連接段11焊接到擠壓軸連接板5下側(cè)。

加工好的兩部分鉛6附著在擠壓軸4周圍，將鉛6和擠壓軸4、擠壓軸連接板5、下部銷軸連接板組裝完畢的整體一起穿越下蓋板7放入鋼套筒3中，過固定限位一定距離，需根據(jù)擠壓力和行程計(jì)算，將下蓋板7封住鋼套筒，下蓋板7側(cè)面開設(shè)螺栓孔19，鋼套筒側(cè)面開設(shè)螺栓孔17，用高強(qiáng)抗剪螺栓9將鋼套筒3和下蓋板7進(jìn)行連接。

組裝完成后，將銷軸12放置于兩端阻尼器銷軸孔20內(nèi)，并通過兩端的銷軸12將阻尼器與結(jié)構(gòu)兩端進(jìn)行連接。

以上是本發(fā)明的一個典型實(shí)施例，本發(fā)明的實(shí)施不限于此。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種兩端銷軸連接雙向鉛擠壓耗能阻尼器，屬于工程結(jié)構(gòu)耗能技術(shù)領(lǐng)域。將阻尼器安裝在鋼桁架連梁中，結(jié)構(gòu)受力時，由于銷軸連接使阻尼器兩端不傳遞力，保證阻尼器成二力桿受力。本阻尼器包括鋼套筒、擠壓軸、擠壓軸連接板、密封材料、鉛、上蓋板、下蓋板、上下銷軸連接段、高強(qiáng)抗拉螺栓、高強(qiáng)抗剪螺栓構(gòu)成。鋼套筒內(nèi)部有固定限位，鉛附著擠壓軸周圍放入套筒內(nèi)，過固定限位一定距離，需根據(jù)擠壓力和行程計(jì)算，上蓋板與套筒用高強(qiáng)抗拉螺栓固定，下蓋板與套筒用高強(qiáng)抗剪螺栓在筒側(cè)壁固定。擠壓軸中部設(shè)有軸突，通過軸突擠壓套筒和擠壓軸內(nèi)封閉的鉛，由于擠壓軸與鋼套筒有相對運(yùn)動，鉛受到擠壓而產(chǎn)生阻尼力。在地震中阻尼器損壞，可拆裝銷軸更換阻尼器，以便繼續(xù)耗能。

技術(shù)研發(fā)人員：王濤;陳吉光;戴君武;周中一
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國地震局工程力學(xué)研究所;北京鼎力振控科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.08.17
技術(shù)公布日：2017.10.10