[发明专利]角度可调节扇形铅粘弹性转角阻尼器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于限制节点角位移和减震的建筑构件，具体涉及一种角度可调节扇形铅粘弹性转角阻尼器，属于结构工程领域。

背景技术

传统的结构抗震是依靠结构自身的抵抗能力，通过增大柱的截面和增加梁柱节点配筋来提高建筑结构柱和梁柱节点的抗震性能，这样既造成了较多的材料消耗，也使建筑物自重增大，得不偿失。现有的可用于梁柱节点加固的铅粘弹性阻尼器作为一种复合型阻尼器，是利用了铅的剪切或挤压屈服后产生塑性变形和粘弹性材料的剪切滞回变形进行耗能。

消能减震技术与传统抗震体系相比具有巨大的优越性，在突发性的超过设防烈度地震中不破坏、不倒塌，既保护建筑结构本身，又保护建筑结构内部的仪器设备及人员的安全，经济适用。这是积极主动的抗震对策，也是目前抗震对策中的重大突破和发展方向。

现有的扇形铅粘弹性转角阻尼器构件(如授权公告号为CN101736828B和CN101713226B)充分利用了粘弹性阻尼器小变形作用下就能发挥耗能作用和铅剪切、挤压型阻尼器屈服位移小、极限恢复力大的优点，使其在应用于地震反应控制和风振反应控制时表现出色，但其仅限于在90°角的梁柱节点处使用，在社会主义现代化建设中建筑结构形式多元化、复杂化的背景下，单一的90o扇形转角阻尼器不能够满足大角度梁柱节点处或钢结构节点处的安装，而多角度转角阻尼器的生产又对生产工艺具有较高要求，费用也比较昂贵。在国内外也没有相应的可以进行角度调节的扇形转角阻尼器。

发明内容

鉴于现有技术存在上述不足，本发明的目的在于提供一种适用于多种角度梁柱节点加固的角度可调节扇形铅粘弹性转角阻尼器。

具体技术方案为：包括复合弹性体以及分别设在复合弹性体两头的第一连接板和第二连接板，其中复合弹性体由弹性体、剪切钢板、柱状铅芯以及角度调节钢板组成；弹性体与剪切钢板交替叠合，柱状铅芯横穿剪切钢板与弹性体，外侧的剪切钢板与角度调节钢板通过螺栓连接，中间的剪切钢板向一头延伸至第一连接板并与之固定连接，两侧的角度调节钢板向另一头延伸至第二连接板并与之固定连接；每一弹性体和剪切钢板以及角度调节钢板均为复合弹性体的同心的扇形；第一连接板和第二连接板外侧面的延长线交于复合弹性体的圆心。

进一步地，同一弧长上相邻螺栓圆心之间圆心角为15°，靠近第一连接板的螺栓的圆心与扇形圆心的连线与第一连接板外侧面延长线呈30°，螺栓共设四组，每组至少2个。通过螺栓可将此阻尼器角度调节至105°、120°、135°三个不同角度。也可把同一弧长上相邻螺栓圆心之间圆心角设置为5°或其他角度，使得阻尼器角度可调节至其他角度，应用于不同建筑结构。

复合弹性体中两侧剪切钢板与角度调节钢板连接的一端既承担剪切作用又与两侧角度调节钢板一起承担约束作用，而其另一自由端的外侧却无任何约束。因此，在外侧剪切钢板靠近第一连接板的一端设置两约束板，两约束板与所述的外侧剪切钢板的头部连成一体，形成一横断面呈矩形的约束结构，此约束结构不与两侧角度调节钢板连接。

约束板与复合弹性体之间设有间隙，该间隙大小设为1～5mm为宜，以避免约束板限制复合弹性体的扭曲变形。

所述的柱状铅芯至少为两根，这是由于地震或风载时建筑结构中的梁和柱的变形非常复杂，因此整个阻尼器必然要承受垂直于柱状铅芯的扭力而使复合弹性体产生扭曲变形。为了使剪切钢板能在所述扭曲变形时也能很好地剪切柱状铅芯而耗散能量，所述的柱状铅芯的直径和数量可视阻尼力的大小和阻尼器的截面尺寸确定，当需要阻尼力大并且阻尼器尺寸要求较小时，可增加柱状铅芯的数量，或者增大柱状铅芯的直径，反之亦然。

角度可调节扇形铅粘弹性转角阻尼器中的弹性体可以是常用的各种粘弹性材料(如橡胶)也可以是粘弹性材料与薄钢板层交替叠合构成的复合材料。

本发明所述的角度可调节扇形铅粘弹性转角阻尼器，其调节角度可为90°、105°、120°、135°四个不同角度，因此可直接安装在具有多种大角度梁柱节点的复杂建筑结构、钢结构的梁与柱下腋或具备相应角度的结构节点处，以实现建筑结构在梁柱节点处限制角位移的增大以及节点的抗震加固。本发明角度调节范围广，制作简单，适合厂家生产及使用过程中的自我组装、角度调节。此外，本发明具有整个阻尼器结构简单、角度调节方便、体积小不占用使用空间以及成本低廉等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图之一。

图2为图1的左视图。

图3为图1的俯视图。

图4为图1的A-A剖面图。

图5为图1的B-B剖面图。