專利名稱：一種抗扭曲的鉛粘彈性復合阻尼器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種防振動或震動的建筑構件，具體涉及鉛-粘彈性復合阻尼 器，它廣泛適用于建筑物減震、抗震結構工程領域。
背景技術：
橡膠是一種粘彈性材料，在外力作用下分子間的鏈段易產生相對滑移、扭轉等相 對運動，且所產生變形能量以熱能的形式滯后耗散，目前已被廣泛用于制作緩沖、防震的阻 尼器中。但是，大量的工程實踐顯示，采用鋼板和橡膠制作的粘彈性阻尼器尚存在下述不 足，一是橡膠的初始剛度較小，提供的阻尼力較小，耗能能力有限。鉛的柔性及延展性較高， 在變形和回復的再結晶過程中可以吸收大量的能量，且不會產生應變硬化，具有較好的變 形跟蹤和回復能力，也是一種性能優良的消聲及減震、防震材料。與橡膠相比，鉛的初始剛 度明顯較大，因此廣大技術人員將鉛和橡膠結合研制出鉛粘彈性阻尼器，較好地克服了鋼 板和橡膠制作的粘彈性阻尼器所存在的不足。國知局1998年3月18日授權公告了一種“鉛-粘彈性復合阻尼器”(授權公告 號為CN2276584Y)，該阻尼器由粘彈性材料與薄鋼板交替疊合形成的彈性體、剪切鋼板、上 連接板和下連接板組成，其中所述的粘彈性材料與鋼板交替疊合成一復合彈性體并設置在 上連接板和下連接板之間，所述的復合彈性體中相鄰的兩剪切鋼板中的一塊向一頭延伸至 上連接板并與之固定連接，另一塊向另一頭延伸至下連接板并與之固定連接，其特征是所 述的鉛-粘彈性復合阻尼器還包括柱狀的鉛芯，該鉛芯橫向穿越交替疊合的彈性材料和鋼 板。上述實用新型專利方案有效地提高了阻尼器的抗剪能力，但是，其中所述橫向穿越所述 復合彈性體的鉛芯僅為一根，而且位于其軸心線上，因此當所述復合彈性體繞彈性體的軸 心線產生扭曲變形時，剪切鋼板繞著鉛芯轉動而不產生剪切滯回變形，整個阻尼器的耗能 作用明顯降低。
發明內容鑒于現有技術存在上述不足，本實用新型所要解決的技術問題是提高鉛-粘彈性 復合阻尼器抗垂直于柱狀鉛芯的平面內的扭曲變形能力。本實用新型解決上述問題的技術方案如下一種抗扭曲的鉛粘彈性復合阻尼器，它包括由粘彈性材料層與薄鋼板層交替疊合 構成的彈性體、剪切鋼板、上連接板、下連接板和柱狀鉛芯，其中，所述的彈性體與剪切鋼板 交替疊合成一復合彈性體并設置在上連接板和下連接板之間，所述的復合彈性體中相鄰的 兩剪切鋼板中的一塊向一頭延伸至上連接板并與之固定連接，另一塊向另一頭延伸至下連 接板并與之固定連接，所述的柱狀鉛芯橫向穿越復合彈性體，其特征在于，所述的柱狀鉛芯 至少為兩根，且繞所述彈性體的垂直中心線分布。上述技術方案中，所述的柱狀鉛芯的根數最好為大于2的偶數，且對稱分布在所 述彈性體的垂直中心線的對稱中心面的兩側。
3[0008]上述抗扭曲的鉛粘彈性復合阻尼器，其中所述的柱狀鉛芯的直徑和數量可視阻尼 力的大小和阻尼器的截面尺寸確定，當需要阻尼力大并且阻尼器尺寸要求較小、中間剪切 鋼板較小時，柱狀鉛芯的直徑則較大，并且數量可較多，并錯開柱狀鉛芯均勻分布于阻尼器 的體內，否則反之。為了進一步提高所述阻尼器的整體抗側強度，本實用新型所述的復合彈性體的兩 側設有與下連接板固定連接的剪切鋼板，該剪切鋼板上各焊接有側向加勁肋，該側向加勁 肋的一頭焊接在下連接板上。為了方便支撐和結構構件連接，本實用新型中所述的上連接板和下連接板上分布 有若干個安裝用的螺孔。本實用新型所述的抗扭曲的鉛粘彈性復合阻尼器，由于其中所述的柱狀鉛芯至少 為兩根，且繞所述彈性體的垂直中心線分布，因此，當所述的復合彈性體繞彈性體的軸心線 產生扭曲變形時，復合彈性體中的剪切鋼板便將剪切力施加至所有柱狀鉛芯組成的集合體 上，同樣使每一柱狀鉛芯產生剪切變形而獲得抗震所需要的阻尼力。由上述分析可見，本實 用新型所述的阻尼器克服了現有鉛-粘彈性復合阻尼器抗垂直于柱狀鉛芯平面內扭曲耗 能能力差的不足，顯著提高了阻尼器對結構的減震效果。

圖1-6為本實用新型的一個具體實施例的結構示意圖，其中，圖1為主視圖，圖2 為后視圖，圖3為俯視圖，圖4為圖1的A-A剖視圖，圖5為圖1的B-B剖視圖，圖6為圖4 中局部I的放大圖。圖7為本實用新型的另一個具體實施例的結構示意圖，圖中顯示出柱狀鉛芯的根 數分布情況。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明。如圖1-6所示，粘彈性材料層1為橡膠，它與薄鋼板層2交替疊合形成彈性體3 (見 圖6)；位于上連接板5和下連接板6之間的復合彈性體由4塊彈性體3與5塊剪切鋼板4 交替疊合構成，所述的5塊剪切鋼板4中，兩塊向上延伸與上連接板5焊接固定，三塊向下 延伸與下連接板6焊接固定。參見圖1，四根柱狀鉛芯7分別橫向穿越所述的復合彈性體，且垂直于彈性體3的 中心線，即過彈性體3的垂直平分線N-N和P-P交點的直線對稱分布。參見圖1、4和5，所 述復合彈性體兩側面的剪切鋼板4，其中一塊上穿設柱狀鉛芯7的孔為盲孔，另一塊上穿設 柱狀鉛芯7的孔為通孔，柱狀鉛芯7由通孔穿至另一側的盲孔后，由設在所述通孔口部的封 蓋9封牢，其中封蓋9由螺釘固定在設有通孔的剪切鋼板4上。參見圖1、2、4和5，復合彈性體兩側面的剪切鋼板4上各焊接有三根側向加勁肋 8，該側向加勁肋8的一頭焊接在下連接板6上。參見圖3和圖5，上連接板5和下連接板6上還分布有安裝用的螺孔10，螺孔10 可方便支撐和連接其他建筑構件。參見圖7，本例中橫向穿越復合彈性體的柱狀鉛芯7為六根，且對稱分布在過所述彈性體3的垂直中心線的對稱中心面，即過彈性體3的垂直平分線N-N和P-P交點的平面 的兩側。本例較圖1-6所示實施例的不同之處是整個阻尼器稍高且采用六根柱狀鉛芯7，此 舉可獲得較大的阻尼力和截面尺寸較小的阻尼器。
以下結合附圖簡要介紹本實用新型所述抗扭曲的鉛粘彈性阻尼器的制作方法。參見圖1 6，先按要求在粘彈性材料層1、薄鋼板層2和剪切鋼板4上制作穿設 柱狀鉛芯7的預留孔，再按抗扭曲的鉛粘彈性阻尼器的尺寸制作金屬模具，然后自左向右 放入剪切鋼板4、粘彈性材料層1、薄鋼板層2和剪切鋼板4，最后整體放至硫化設備中進行 高溫硫化成型。從金屬模具中取出后插入柱狀鉛芯7，并用封蓋9將柱狀鉛芯7封牢，封板 9由螺釘固定在設有通孔的剪切鋼板4上。將剪切鋼板4延伸的一頭焊接在上連接板5或 下連接板6上，在水中將側向加勁肋8的兩頭分別焊接在下連接板6和兩側面的剪切鋼板 4上。
權利要求一種抗扭曲的鉛粘彈性復合阻尼器，它包括由粘彈性材料層(1)與薄鋼板層(2)交替疊合形成的彈性體(3)、剪切鋼板(4)、上連接板(5)、下連接板(6)和柱狀鉛芯(7)，其中，所述的彈性體(3)與剪切鋼板(4)交替疊合成一復合彈性體并設置在上連接板(5)和下連接板(6)之間，所述的復合彈性體中相鄰的兩剪切鋼板(4)中的一塊向一頭延伸至上連接板(5)并與之固定連接，另一塊向另一頭延伸至下連接板(6)并與之固定連接，其特征在于，所述的柱狀鉛芯(7)至少為兩根，且繞所述彈性體(3)的垂直中心線分布。
2.根據權利要求1所述的一種抗扭曲的鉛粘彈性復合阻尼器，其特征在于所述的柱狀 鉛芯(7)的根數為大于2的偶數，且對稱分布在所述彈性體的垂直中心線的對稱中心面的 兩側。
3.根據權利要求1或2所述的一種抗扭曲的鉛粘彈性復合阻尼器，其特征在于，所述的 復合彈性體的兩側設有與下連接板(6)固定連接的剪切鋼板(4)，該剪切鋼板(4)上各焊接 有側向加勁肋(8)，該側向加勁肋(8)的一頭焊接在下連接板(6)上。
4.根據權利要求1或2所述的一種抗扭曲的鉛粘彈性復合阻尼器，其特征在于所述的 上連接板(5)和下連接板(6)上分布有安裝用的螺孔(10)。
專利摘要本實用新型提供了一種抗扭曲的鉛粘彈性復合阻尼器，它包括由粘彈性材料層(1)與薄鋼板層(2)交替疊合形成的彈性體(3)、剪切鋼板(4)、上連接板(5)、下連接板(6)和柱狀鉛芯(7)，其中，所述的彈性體(3)與剪切鋼板(4)交替疊合成一復合彈性體并設置在上連接板(5)和下連接板(6)之間，所述的復合彈性體中相鄰的兩剪切鋼板(4)中的一塊向一頭延伸至上連接板(5)并與之固定連接，另一塊向另一頭延伸至下連接板(6)并與之固定連接，其特征在于，所述的柱狀鉛芯至少為兩根，且繞所述彈性體的垂直中心線分布。本實用新型所述的阻尼器克服了現有鉛粘彈性復合阻尼器抗垂直于柱狀鉛芯平面內扭曲變形能力差的不足，顯著提高了抗震減震效果。
文檔編號E04B1/98GK201598745SQ200920237728
公開日2010年10月6日 申請日期2009年10月23日 優先權日2009年10月23日
發明者吳從曉, 周云, 鄧雪松 申請人:廣州大學