内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器的制作方法

本实用新型属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器。

背景技术：

金属屈服阻尼器 (metallic yielding damper) 是用软钢或其它软金属材料做成的各种形式的阻尼耗能器。金属屈服后具有良好的滞回性能，利用某些金属具有的弹塑性滞回变形耗能，包括软钢阻尼器、铅阻尼器和形状记忆合金 (shape memory alloys，简称SMA)阻尼器等。它对结构进行振动控制的机理是将结构振动的部分能量通过金属的屈服滞回耗能耗散掉，从而达到减小结构反应的目的，软钢阻尼器是充分利用软钢进入塑性阶段后具有良好的滞回特性。1972年，Kelly和 Skinner 等美国学者首先开始研究利用软钢的这种性能来控制结构的动力反应，并提出软钢阻尼器的几种形式，包括扭转梁、弯曲梁、U 形条耗能器等。随后，其它学者又相继提出许多形式各异的软钢阻尼器，其中比较典型的如 X 形、三角形板软钢阻尼器、E 型钢阻尼器、C型钢阻尼器等。经过国内外许多学者的理论分析和实验研究，证实软钢阻尼器具有稳定的滞回特性，良好的低周疲劳性能，长期的可靠性和不受环境、温度影响等特点，是一种很有前途的耗能器，全金属阻尼器具有可恢复变形大、阻尼能力强以及耐久性、抗腐蚀性、抗疲劳性能好、工作温度范围大和维护费用低等优点，因为地震等原因传输给建筑结构的外部能量，是结构产生振动的根源，所以阻尼器的耗能性质将会是减少结构的振动反应的关键，目前研究开发的阻尼器容易因为耗能特性不足和结构不协调而失去了约束与防屈曲作用，致使其耗能能力大幅降低。因此，一些阻尼器的制造工艺，耗能性能等仍需要进一步改进。

技术实现要素：

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型提供一种内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器，设置的组合耗能钢板不仅能通过自身的弯曲变形耗能而且发生相对位移时与弹性粘结填充材料、泡沫铝耗能材料、耗能缓冲层相互挤压耗能，在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度，在遇到地震时，能够减少建筑结构的地震反应。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器，包括上板、下板、螺孔A、螺孔B、外部弧形耗能钢板、耗能软钢板、连接轴、协调连接钢筋、内置弧形耗能钢板、弹性粘结填充材料、泡沫铝耗能材料、耗能缓冲层、半圆形耗能钢板、锁紧螺母、摩擦耗能块和端板， 内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器，是由上板、下板、外部弧形耗能钢板、端板围成的结构，在围成的结构内部左、右对称设置外部弧形耗能钢板、耗能软钢板、内置弧形耗能钢板、半圆形耗能钢板，外部弧形耗能钢板设置在最外侧，半圆形耗能钢板设置在最里侧，半圆形耗能钢板的外侧设置有耗能软钢板，内置弧形耗能钢板设置在外部弧形耗能钢板和耗能软钢板之间，内置弧形耗能钢板从里侧至外侧的弯曲半径逐渐减小，外部弧形耗能钢板、耗能软钢板和内置弧形耗能钢板通过协调连接钢筋连接，协调连接钢筋分别穿过外部弧形耗能钢板、耗能软钢板和内置弧形耗能钢板的中点，协调连接钢筋的两端采用锁紧螺母锁紧固定；在内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器的中部上、下对称设置连接轴和多个摩擦耗能块，连接轴一端分别和上板、下板连接固定；在上板、下板、半圆形耗能钢板和端板围成的空腔内设置弹性粘结填充材料，上板、下板、耗能软钢板、半圆形耗能钢板和端板围成的空腔内设置泡沫铝耗能材料，在内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器整个结构内其余空腔内设置耗能缓冲层；在内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器的最上端设置有上板，在内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器的最下端设置有下板，在上板的两边开设若干螺孔A，在下板的两边开设若干螺孔B。

进一步地，所述的外部弧形耗能钢板、耗能软钢板、内置弧形耗能钢板、半圆形耗能钢板和端板采用低屈服点钢板制作而成。

进一步地，所述的弹性粘结填充材料采用高阻尼橡胶制作而成。

进一步地，所述的泡沫铝耗能材料采用泡沫铝制作而成。

进一步地，所述的耗能缓冲层采用聚氨酯泡沫填充而成。

进一步地，所述的上板、下板分别与外部弧形耗能钢板、耗能软钢板、内置弧形耗能钢板、半圆形耗能钢板和端板采用焊接连接。

进一步地，所述的螺孔A在上板的两边开设的间距相等，螺孔B在下板的两边开设的间距相等。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的有益效果是初始刚度较大，材料屈服分散面积大、可恢复变形大、阻尼能力强，设置的组合耗能钢板不仅能通过自身的弯曲变形耗能而且发生相对位移时与弹性粘结填充材料、泡沫铝耗能材料、耗能缓冲层相互挤压耗能，能够相互协调，无明显应力集中现象，而且连接轴带动摩擦耗能块和弹性粘结填充材料相互摩擦耗能，使耗能更充分，使结构的动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉，同时内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器的制作安装简单、使用方便，在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度，在遇到地震时，能够减少建筑结构的地震反应。

附图说明

图1为本实用新型内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器正视示意图。

图2为本实用新型内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器俯视示意图。

图3为图2的A-A剖面图。

图中：1为上板；2为下板；3为螺孔A；4为螺孔B；5为外部弧形耗能钢板；6为耗能软钢板；7为连接轴；8为协调连接钢筋；9为内置弧形耗能钢板；10为弹性粘结填充材料；11为泡沫铝耗能材料；12为耗能缓冲层；13为半圆形耗能钢板；14为锁紧螺母；15为摩擦耗能块；16为端板。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细地描述，但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。

实施例：如图1～3所示，一种内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器，包括上板1、下板2、螺孔A3、螺孔B4、外部弧形耗能钢板5、耗能软钢板6、连接轴7、协调连接钢筋8、内置弧形耗能钢板9、弹性粘结填充材料10、泡沫铝耗能材料11、耗能缓冲层12、半圆形耗能钢板13、锁紧螺母14、摩擦耗能块15和端板16；外部弧形耗能钢板5、耗能软钢板6、内置弧形耗能钢板9、半圆形耗能钢板13和端板16采用低屈服点钢板制作而成；弹性粘结填充材料10采用高阻尼橡胶制作而成；泡沫铝耗能材料11采用泡沫铝制作而成；耗能缓冲层12采用聚氨酯泡沫填充而成。

内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器，是由上板1、下板2、外部弧形耗能钢板5、端板16围成的结构，在围成的结构内部左、右对称设置外部弧形耗能钢板5、耗能软钢板6、内置弧形耗能钢板9、半圆形耗能钢板13，上板1、下板2分别与外部弧形耗能钢板5、耗能软钢板6、内置弧形耗能钢板9、半圆形耗能钢板13和端板16采用焊接连接，外部弧形耗能钢板5设置在最外侧，半圆形耗能钢板13设置在最里侧，半圆形耗能钢板13的外侧设置有耗能软钢板6，内置弧形耗能钢板9设置在外部弧形耗能钢板5和耗能软钢板6之间，内置弧形耗能钢板9从里侧至外侧的弯曲半径逐渐减小，外部弧形耗能钢板5、耗能软钢板6和内置弧形耗能钢板9通过协调连接钢筋8连接，协调连接钢筋8分别穿过外部弧形耗能钢板5、耗能软钢板6和内置弧形耗能钢板9的中点，协调连接钢筋8的两端采用锁紧螺母14锁紧固定，在内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器的中部上、下对称设置连接轴7和多个摩擦耗能块15，连接轴7一端分别和上板1、下板2连接固定，在上板1、下板2、半圆形耗能钢板13和端板16围成的空腔内设置弹性粘结填充材料10，上板1、下板2、耗能软钢板6、半圆形耗能钢板13和端板16围成的空腔内设置泡沫铝耗能材料11，在内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器整个结构内其余空腔内设置耗能缓冲层12，在内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器的最上端设置有上板1，在内置组合耗能钢板的协调摩擦阻尼器的最下端设置有下板2，在上板1的两边等间距开设若干螺孔A3，在下板2的两边等间距开设若干螺孔B4；泡沫铝耗能材料11 填充设置在上板1、下板2、耗能软钢板6、半圆形耗能钢板13和端板16围成的空腔内。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。