CN1264798A - 工程结构铅销粘弹性阻尼器 - Google Patents
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Abstract
工程结构铅销粘弹性阻尼器是一种应用于土木工程的抗震和减震的装置,该阻尼器由中间钢板、两侧钢板、阻尼层、铅销所组成,在中间钢板的两侧分别粘结有阻尼层,在阻尼层的外侧分别粘结有两侧钢板,在中间钢板、两侧钢板和阻尼层上分别设有铅销孔,铅销穿在铅销孔中,将中间钢板、两侧钢板、阻尼层连为一个整体。阻尼层,可以由多块交替设置的钢板和阻尼材料层组成多层结构。
Description
本发明是一种应用于土木工程的抗震和减震装置。
随着建筑物高度的增加，如何保证结构在地震或风载作用下的承载能力、变形能力和使用时的舒适性；在强烈地震作用下如何最大限度地确保结构的安全，不致使生命财产遭受重大损失；随着社会的发展，计算机、通讯、电力以及医疗等高、精、尖技术设备进入建筑，如何保证地震发生时这些技术设备能正常运行而不致因建筑结构的破坏，引发或加重次生灾害。解决这些问题是比较困难的，对一般建筑而言，当遭受相当于基本烈度的地震干扰时，结构即可能进入弹塑性工作状态，产生较大的位移。一个较为合理的办法就是采用结构地震反应控制技术，使建筑物同时满足上述的机能性、居住性和结构安全性的要求。这是当前在结构抗震方面，包括我国在内的各国正在试验、开发、应用并逐步发展起来的一条新途径。
粘弹性减振消能阻尼器作为建筑结构消能减振的一种有效手段，可较大程度上减轻多高层建筑、桥梁、塔桅等工程结构在地震和风力作用下的反应，确保其在强振下的安全性。粘弹性阻尼器使用的粘弹性阻尼材料是一种高分子聚合物。粘弹性阻尼材料最早被用于军事、航天、航空、汽车和机械工程中，但它们都属于高频减振技术。建筑物或桥梁在风、地震作用下产生的振动是多自由度低频振动，它的减振技术是一个新的研究领域。目前，美国、日本和新西兰等国家在这项新技术的研究和应用中处于领先地位。国外研制并在工程中应用的均是无铅销的粘弹性阻尼器，该类粘弹性阻尼器存在着初始刚度较小，长期荷载下的变形一徐变较大的缺点。
本发明的目的就是提供一种可用于减轻多高层建筑、高耸结构、桥梁结构、大跨结构等工程结构在风和地震作用下的动力反应，提高工程结构的抗振可靠度并降低工程造价的工程结构铅销粘弹性阻尼器。
本发明的工程结构铅销粘弹性阻尼器由中间钢板、两侧钢板、阻尼层、铅销所组成，在中间钢板的两侧分别粘结有阻尼层，在阻尼层的外侧分别粘结有两侧钢板，在中间钢板、两侧钢板和阻尼层上分别设有铅销孔，铅销穿在铅销孔中，将中间钢板、两侧钢板、阻尼层连为一个整体。阻尼层可以由多块交替排列设置的钢板和阻尼材料层组成多层结构。
本发明的优点在于该阻尼器可用于减轻多高层建筑、高耸结构、桥梁结构、大跨结构等工程结构在风和地震作用下的动力反应，提高工程结构的抗震可靠度并降低工程造价，其具体优点有以下几点：
1.所发明的“工程结构铅销粘弹性阻尼器”，具有足够的刚度，可有效地控制结构在风荷载作用下的变形和稳定性，可有效地减小结构在长期荷载作用下的徐变变形；
2.所发明的“工程结构铅销粘弹性阻尼器”，可通过设置在中间钢板和两侧钢板间的粘弹性阻尼层有效地吸收振动能量；
3.所发明的“工程结构铅销粘弹性阻尼器”，可通过横穿过两侧钢板、中间钢板和粘弹性阻尼层的铅销，有效地提高其刚度和耗能能力；
4.所发明的“工程结构铅销粘弹性阻尼器”，可用于水平振动和竖向振动引起的结构振动的抑制；
5.所发明的“工程结构铅销粘弹性阻尼器”，可用于建筑结构、桥梁结构和大跨结构等等多种工程结构的减振；
6.所发明的“工程结构铅销粘弹性阻尼器”构造简单、传力明确、机理清晰。
图1是本发明的总体结构示意图，其中有中间钢板1、连接孔11；两侧钢板2、连接孔21；阻尼层3、铅销4。
图2是多层钢板、阻尼层层交替设置组成的多层结构的阻尼层。其中包括粘弹性材料层31、钢板32。
本发明的实施方案如下：
首先分别制作中间钢板1和两侧钢板2，并在钢板上分别加工有铅销孔和连接孔，然后再制作阻尼层板，然后在中间钢板1与两侧钢板2之间粘贴阻尼层3，阻尼层材料可采用丁腈橡胶，其中阻尼层3也可以由多块交替排列设置的钢板和阻尼材料层组成多层结构的阻尼材料层，最后将铅销4穿在铅销孔中，将中间钢板1、两侧钢板2、粘弹性材料3连为一个整体。根据以上所述便可实现本发明。
Claims (2)
1.一种工程结构铅销粘弹性阻尼器，由阻尼层和钢板所组成，其特征在于该阻尼器由中间钢板(1)、两侧钢板(2)、阻尼层(3)、铅销(4)所组成，在中间钢板(1)的两侧分别粘结有阻尼层(3)，在阻尼层(3)的外侧分别粘结有两侧钢板(2)，在中间钢板(1)、两侧钢板(2)和阻尼层(3)上分别设有铅销孔，铅销(4)穿在铅销孔中，将中间钢板(1)、两侧钢板(2)、阻尼层(3)连为一个整体。
2.根据权利要求1所述的工程结构铅销粘弹性阻尼器，其特征在于阻尼层(3)，可以由多块交替设置的钢板和阻尼材料层组成多层结构。
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