一种土木工程中梁柱节点夹角处或柱脚处的软钢阻尼器的制作方法

本发明涉及土木工程抗震与减震技术领域，特别涉及一种土木工程中梁柱节点夹角处或柱脚处的软钢阻尼器。

背景技术：

软钢阻尼器是靠金属本身的屈服耗散能量，在地震作用下结构发生塑性变形前软钢阻尼器先进入屈服，并在塑性阶段呈现出良好的滞回特性，以耗散大部分的地震能量，从而达到保护主体结构的安全的目的。因此，作为软钢阻尼器其屈服荷载应较低，同时应具有良好的塑性变形能力。低屈服点钢材所特有的材性，非常适介于制作软钢阻尼器。因此,低屈服点钢材自投放市场以来即刻受到抗震工作者的关注,用其制作各种形式的软钢阻尼器，并收到了很好的减震效果。用低屈服点钢材可制作钢板屈服阻尼器、钢板减震墙、耗能支撑等。其中，钢板屈服阻尼器的构选简单,使用方便,它是用极低屈服点钢制作薄板，在共周边加设相当于翼缘的边框，两者之间焊接而成。

现有技术中所使用的软钢阻尼器忽略了框架结构中的梁柱节点的夹角处和柱脚处的抗震减震问题，其梁柱节点的抗震减震问题，严重影响框架结构整体的抗震性能。因此，需要提供一种新的技术方案给予解决。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种土木工程中梁柱节点夹角处或柱脚处的软钢阻尼器，其形变耗能大且方便与柱脚或梁柱节点进行固定，能大幅度增加框架结构的抗震缓冲性能。

本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种土木工程中梁柱节点夹角处或柱脚处的软钢阻尼器，包括底座、第一弹性板、第一连接盘、第一加强螺栓、第二弹性板、第二连接盘、第二加强螺栓、强力缓冲柱、固定板、安装套筒，底座上设有安装孔，第一弹性板呈u形结构，第一弹性板包括相互平行的上连接臂ⅰ和下连接臂ⅰ，及连接在上连接臂ⅰ与下连接臂ⅰ之间的弧形连接臂ⅰ，底座上设置有四块第一弹性板，第一弹性板的u形开口分别朝内且两块一组相对设置呈十字结构，每块第一弹性板的下连接臂ⅰ与底座相互铆接，第一连接盘是一块圆形板，第一连接盘设置在四块第一弹性板内侧靠下端位置且局部抵在四块第一弹性板的下连接臂ⅰ上表面，第二弹性板也呈u形结构，第二弹性板包括相互平行的上连接臂ⅱ和下连接臂ⅱ，及连接在上连接臂ⅱ与下连接臂ⅱ之间的弧形连接臂ⅱ，四块第二弹性板分别u形开口朝内设置在四块第一弹性板内，第二弹性板的下连接臂ⅱ内侧下表面与第一连接盘上表面相抵，第一加强螺栓贯穿第一弹性板的下连接臂ⅰ、第一连接盘及第二弹性板的下连接臂ⅱ将第一弹性板、第一连接盘及第二弹性板连为一体，第二连接盘包括圆环形第一连接部及连接在第一连接部中并突出第一连接部的第二连接部，第二连接部中部设有贯穿的连接孔，第二连接盘设置在四块第一弹性板内侧靠上端位置且第二连接盘的第一连接部夹在第一弹性板的上连接臂ⅰ下表面与第二弹性板的上连接臂ⅱ上表面之间，第二加强螺栓贯穿第一弹性板的上连接臂ⅰ、第二连接盘的第一连接部及第二弹性板的上连接臂ⅱ将第一弹性板、第二连接盘及第二弹性板连为一体，强力缓冲柱设置第二弹性板内侧的第一连接盘上表面与第二连接盘下表面之间，固定板同时连接在第一弹性板的上连接臂ⅰ及第二连接盘的第二连接部上方，安装套筒与固定板上表面连接，安装套筒内部设有插孔。

本发明的进一步技术方案是：所述第一弹性板内侧表面和第二弹性板外侧表面之间形成第一缓冲空间，且第一缓冲空间呈u形，所述第二弹性板内侧表面内侧形成第二缓冲空间。

本发明的进一步技术方案是：所述第二缓冲空间内部设有弹力球，弹力球嵌合在第二缓冲空间内并可在第二缓冲空间内滚动，所述弹力球是高强度橡胶材质制成的球体。

本发明的进一步技术方案是：所述强力缓冲柱是一条弹簧，弹簧下端和上端分别通过焊接方式与第一连接盘和第二连接盘固定连接。

本发明的进一步技术方案是：所述固定板下表面与第一弹性板的上连接臂ⅰ上表面之间设有橡胶垫，橡胶垫是圆形结构的橡胶板，橡胶板通过胶水与固定板及上连接臂ⅰ固定连接。

本发明的进一步技术方案是：所述第一连接盘的下部设有垫块，垫块是矩形的金属块，垫块位于四块第一弹性板的下连接臂ⅰ内侧与第一连接盘下表面形成矩形空间内。

本发明的进一步技术方案是：所述固定板底部设有与连接孔相匹配的连接柱，且固定板通过连接柱与连接孔之间螺纹连接。

本发明的进一步技术方案是：所述第一加强螺栓和第二加强螺栓均设有八组，每块第一弹性板与第一连接盘及对应的第二弹性板通过两组第一加强螺栓连接定位，每块第一弹性板与第二连接盘及对应的第二弹性板通过两组第二加强螺栓连接定位。

本发明的进一步技术方案是：所述安装套筒是由两块弧形板对接组成，弧形板包括弧形主体及连接在弧形主体两端用于对接的固定耳，固定耳与弧形主体之间平滑过渡一体成型，固定耳上设有螺栓孔，锁紧螺栓穿过相对固定耳上的螺栓孔将两块弧形板对接成一体结构。

本发明的进一步技术方案是：所述安装套筒内侧设有缓冲垫圈，所述缓冲垫圈设置有两组并对接形成完整的圆形结构，所述缓冲垫圈与柱脚或梁柱节点的连接处相互接触。

本发明土木工程中梁柱节点夹角处或柱脚处的软钢阻尼器具有如下有益效果：本发明通过在底座上部设置第一弹性板和第二弹性板，第一弹性板和第二弹性板之前均呈u型结构设置，且第一弹性板大于带二弹性板，第一弹性板和第二弹性板的连接处上部安装第二连接盘而下部安装第一连接盘，u形结构设置的第一弹性板、第二弹性板呈十字形结构设置，且两组弹性板之间形成双重缓冲空间，第一连接盘和第二连接盘之间设置强力缓冲柱，大大增加了其形变耗能的性能，同时上部设置安装套筒方便与柱脚或梁柱节点进行固定，大大增加框架结构的抗震缓冲性能。

下面结合附图和实施例对本发明土木工程中梁柱节点夹角处或柱脚处的软钢阻尼器作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明土木工程中梁柱节点夹角处或柱脚处的软钢阻尼器的整体结构示意图；

图2是本发明土木工程中梁柱节点夹角处或柱脚处的软钢阻尼器的侧向局部剖视图；

图3为软钢阻尼器的第二连接盘的结构示意图；

图4为软钢阻尼器的第一弹性板、第二弹性板与第一连接盘、第二连接盘连接的俯视结构示意图；

图5为软钢阻尼器的安装套筒俯视结构示意图；

附图标号说明：1-底座,2-第一弹性板,3-第二弹性板,4-第一加强螺栓,5-第一连接盘,6-下连接臂ⅰ,7-下连接臂ⅱ,8-上连接臂ⅱ,9-弧形连接臂ⅱ,10-弧形连接臂ⅰ,11-上连接臂ⅰ,12-安装孔,13-固定板,14-安装套筒,15-插孔,16-橡胶垫,17-固定耳,18-锁紧螺栓,19-第二加强螺栓,20-第一缓冲空间,21-弹力球,22-第二缓冲空间,23-强力缓冲柱,24-垫块,25-第二连接盘,26-第一连接部,27-第二连接部,28-连接孔,29-缓冲垫圈，连接柱-30。

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明土木工程中梁柱节点夹角处或柱脚处的软钢阻尼器（简称“软钢阻尼器”），包括底座1、第一弹性板2、第一连接盘5、第一加强螺栓4、第二弹性板3、第二连接盘25、第二加强螺栓19、强力缓冲柱23、固定板13、安装套筒14。

如图1、2所示，底座1上设有安装孔12，底座1是一块正方形的钢板，安装孔12分别位于底座1的四角处。第一弹性板2呈u形结构，第一弹性板2包括相互平行的上连接臂ⅰ11和下连接臂ⅰ6，及连接在上连接臂ⅰ11与下连接臂ⅰ6之间的弧形连接臂ⅰ10。第二弹性板3也呈u形结构，第二弹性板3包括相互平行的上连接臂ⅱ8和下连接臂ⅱ7，及连接在上连接臂ⅱ8与下连接臂ⅱ7之间的弧形连接臂ⅱ9，第一弹性板2整体大于第二弹性板3。底座1上设置有四块第一弹性板2，四块第一弹性板2的u形开口分别朝内且两块一组相对设置呈十字结构。每块第一弹性板2的下连接臂ⅰ6与底座1相互铆接。第一连接盘5是一块圆形钢板，第一连接盘5设置在四块第一弹性板2内侧靠下端位置且局部抵在四块第一弹性板2的下连接臂ⅰ6上表面。四块第二弹性板3分别u形开口朝内设置在四块第一弹性板2内，第二弹性板3的下连接臂ⅱ7内侧下表面与第一连接盘5上表面相抵。第一加强螺栓4贯穿第一弹性板2的下连接臂ⅰ6、第一连接盘5及第二弹性板3的下连接臂ⅱ7将第一弹性板2、第一连接盘5及第二弹性板3连为一体。如图3所示，第二连接盘25包括圆环形第一连接部26及连接在第一连接部26中并突出第一连接部26的第二连接部27，第二连接部27中部设有贯穿的连接孔28，连接孔28孔壁设置内螺纹。第二连接盘25设置在四块第一弹性板2内侧靠上端位置且第二连接盘25的第一连接部26夹在第一弹性板2的上连接臂ⅰ11下表面与第二弹性板3的上连接臂ⅱ8上表面之间。第二加强螺栓19贯穿第一弹性板2的上连接臂ⅰ11、第二连接盘25的第一连接部26及第二弹性板3的上连接臂ⅱ8将第一弹性板2、第二连接盘25及第二弹性板3连为一体。在本实施例中，所述第一加强螺栓4和第二加强螺栓19均设有八组，每块第一弹性板2与第一连接盘5及对应的第二弹性板3通过两组第一加强螺栓4连接定位，每块第一弹性板2与第二连接盘25及对应的第二弹性板3通过两组第二加强螺栓19连接定位。第一弹性板2和第二弹性板3之间形成双重缓冲机构，利用其弹性势能，大大增加了其形变耗能性能。每组第一弹性板2和第二弹性板3表面安装两组第一加强螺栓4和第二加强螺栓19，避免第一弹性板2与第二弹性板3相对第一连接盘5和第二连接盘25之间发生转动。

如图2所示，所述第一弹性板2内侧表面和第二弹性板3外侧表面之间形成第一缓冲空间20，且第一缓冲空间20呈u形，第一缓冲空间20为第一弹性板2的形变提供了充足的弯曲形变空间。所述第二弹性板3内侧表面内侧形成第二缓冲空间22，第二缓冲空间22的设置为第二弹性板3提供了充足的形变空间。第二缓冲空间22内部设有弹力球21，弹力球21嵌合在第二缓冲空间22内并可在第二缓冲空间22内滚动，所述弹力球21是高强度橡胶材质制成的球体。弹力球21可以根据第二弹性板3倾斜角度自动调节位置，增加了第二弹性板3的形变能力。

如图2所示，强力缓冲柱23设置第二弹性板3内侧的第一连接盘5上表面与第二连接盘25下表面之间，在本实施例中，强力缓冲柱23是一条弹簧，弹簧下端和上端分别通过焊接方式与第一连接盘5上表面和第二连接盘25下表面固定连接。弹簧在保证第一连接盘5和第二连接盘25稳定的同时，提供了第三重缓冲机构，大大提高了其抗震缓冲效果。

如图2所示，固定板13同时连接在第一弹性板2的上连接臂ⅰ11及第二连接盘25的第二连接部27上方，其中在固定板13下表面与第一弹性板2的上连接臂ⅰ11上表面之间设有橡胶垫16，橡胶垫16是圆形结构的橡胶板，橡胶板通过胶水与固定板13及上连接臂ⅰ11固定连接。橡胶垫16的设置增加了固定板13与第一弹性板2之间的摩擦力，避免固定板13与第一弹性板2之间滑动。固定板13底部设有与第二连接盘25的连接孔28相匹配的连接柱30，且固定板13通过连接柱30与连接孔28之间螺纹连接。连接孔28与连接柱30之间螺纹连接，增加了固定板13与其连接便利性和稳定性。

如图2所示，所述第一连接盘5的下部设有垫块24，垫块24是矩形的金属块，垫块24位于四块第一弹性板2的下连接臂ⅰ6内侧与第一连接盘5下表面形成矩形空间内。垫块24的设置增加了第一连接盘5与底座1之间连接的稳定性。

如图1、2所示，安装套筒14与固定板13上表面连接，安装套筒14内部设有插孔15。安装套筒14是由两块弧形板对接组成，弧形板包括弧形主体及连接在弧形主体两端用于对接的固定耳17，固定耳17与弧形主体之间平滑过渡一体成型，固定耳17上设有螺栓孔，锁紧螺栓18穿过相对固定耳17上的螺栓孔将两块弧形板对接成一体结构，使其与柱脚或连接节点之间相互贴合，增加了其连接的稳定性。如图5所示，安装套筒14内侧设有缓冲垫圈29，所述缓冲垫圈29设置有两组并对接形成完整的圆形结构，所述缓冲垫圈29与柱脚或梁柱节点的连接处相互接触。在安装套筒14内侧设置缓冲垫圈29大大增加了柱脚或梁柱节点与安装套筒14的摩擦力。

以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。