[发明专利]薄壁褶皱铅芯橡胶阻尼器

说明书

本发明涉及一种薄壁褶皱铅芯橡胶阻尼器，属于建筑技术领域。包括薄壁金属褶皱内衬板，加劲肋板，梯形铅芯橡胶耗能块，钢板，冂字型夹板和抗剪螺栓。两块钢板之间焊接薄壁金属褶皱内衬板，薄壁金属褶皱内衬板的波峰、波谷处依次设有加筋肋板，薄壁金属褶皱内衬板与加筋肋板之间填充有梯形铅芯橡胶耗能块，当受到剪切作用时，梯形铅芯橡胶耗能块与薄壁金属褶皱内衬板能够协调工作，耗散大量能量，本发明可充分发挥梯形铅芯橡胶耗能块与薄壁金属褶皱内衬板耗能性能，增强建筑物的抗震性。

技术领域

本发明属于建筑技术领域，特别是涉及一种薄壁褶皱铅芯橡胶阻尼器。

背景技术

铅是一种理想的弹塑性材料，在小变形下就可获得良好的耗能能力，具有密度大、熔点低、塑性高、强度低、线膨胀系数大、导热率小、耐腐蚀、润滑能力 强等特点。

铅的低刚度及自身的晶体结构特征，使其具有较高的柔性和延展性，因此，在变形过程中可以吸收 大量的能量，并具有很好的变形跟踪能力。铅在变 形中会发热、融化、再结晶，铅的熔点低，再结晶温度 在室温以下。铅在室温条件下变形，将会同时发生动态恢复，即动态再结晶过程，通过恢复和再结晶过 程，应变硬化将消失，铅的组织和性能将恢复到变形前的状态。因此，在理论上铅是一种仅有的室温下作塑性循环时不会发生累积疲劳现象的普通金属。铅的物理性质中，高密度、低刚度和高阻尼的结合使 其成为减振的极好材料。此外，纯度较高的铅易于得到，荷载的频率、循环次数对其性能影响较小，从 而保证了其稳定的力学性能。

橡胶作为一种主要的粘弹性材料，已经被广泛的运用于航空航天、机械和建筑领域，它是一种高分子聚合物，其性质介于粘性液体和弹性固体之间，同时具备流体和弹簧的性能。一方面，它可以迅速地回复到原来的形状，具有弹性性能，另外一方面具有一定的抗剪能力，却又不像弹簧一样储存能量，而是以热能的形式耗散。

铅和橡胶的结合可以发挥两者各自的优点，两种材料结合后的阻尼器，利用铅剪切变形和挤压变形以及橡胶的剪切滞回耗能。其滞回曲线形状依然 比较饱满，几乎为一菱形，基本保留了铅的力学特 性，而橡胶的加入，不仅提供了粘弹性材料的耗能， 更为铅提供了外层保护，增强了阻尼器的耐久性。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种薄壁褶皱铅芯橡胶阻尼器，主要是为了开发一种结构设计简单、耗能效率高、耐久性强的阻尼器，通过在两块钢板之间焊接薄壁金属褶皱内衬板，薄壁金属褶皱内衬板的波峰、波谷处依次设有加筋肋板，薄壁金属褶皱内衬板与加筋肋板之间填充有梯形铅芯橡胶耗能块，当受到剪切作用时，梯形铅芯橡胶耗能块与薄壁金属褶皱内衬板能够协调工作，耗散大量能量，充分发挥梯形铅芯橡胶耗能块与薄壁金属褶皱内衬板耗能性能，能有效避免建筑物出现过强的地震反应，有效提升建筑物的结构强度。

本发明采用的技术方案如下：

薄壁褶皱铅芯橡胶阻尼器，包括薄壁金属褶皱内衬板，加筋肋板，梯形铅芯橡胶耗能块，钢板，连接板，冂字型夹板和抗剪螺栓；所述钢板之间焊接有薄壁金属褶皱内衬板，薄壁金属褶皱内衬板内部间隔相同距离设置有多组加筋肋板，波峰和波谷处依次对应焊接有长加筋肋板与短加筋肋板；薄壁金属褶皱内衬板与加筋肋板之间依次填充有梯形铅芯橡胶耗能块，梯形铅芯橡胶耗能块与加筋肋板之间的梯形孔洞尺寸一致；两块钢板端部焊接有连接板，连接板远离钢板侧布置有冂字型夹板，冂字型夹板凹口与连接板相契，与连接板之间采用抗剪螺栓连接。

进一步地，梯形橡胶底座中预留有与铅芯柱尺寸匹配的孔洞，铅芯柱沿阻尼器平面内方向布置，与钢板平行，铅芯柱为圆柱体，其长度与梯形橡胶底座高度一致，梯形橡胶底座上布置3×4个铅芯柱，相邻两块梯形铅芯橡胶耗能块以短加筋肋板和长加筋肋板为对称轴对称布置，阻尼器端部两块梯形铅芯橡胶耗能块的下底朝连接板一侧放置。