[实用新型]一种波形钢管铅阻尼器

说明书

本实用新型涉及一种波形钢管铅阻尼器，包括波形钢管和分别位于波形钢管两端的连接件，所述连接件上分别设有凹槽，所述波形钢管的两端分别固定密封设在凹槽内，所述波形钢管和两个连接件形成用于填充铅芯的减震空间。本实用新型的阻尼器基于“采用不同耗能原理来设计新型耗能器，即耗能器同时利用两种或两种以上的耗能方式耗能”的思想，同时利用铅芯和波形钢管进行耗能，在保证阻尼器耗能能力强且性能稳定等优点的同时，进一步提高延性性能，波形钢管铅阻尼器是一种利用多种耗能机制共同耗能，变形协调且耗能效率高；耗能减震机理明确，具有各向耗能能力，固有频率低、性能稳定。

技术领域

本实用新型涉及建筑结构耗能构件，具体涉及一种波形钢管铅阻尼器。

背景技术

金属阻尼器是目前认为较可靠、稳定，同时又为工程设计人员所熟悉的阻尼器，常见的金属阻尼器有铅阻尼器和软钢阻尼器。金属阻尼器作用的原理是金属在进入塑性状态后具有良好的滞回特性，并在弹塑性滞回变形过程中吸收大量的能量。在地震作用下，金属阻尼器先于主体结构屈服，消耗地震输入到结构中的能量，从而达到减轻结构地震响应的目的。

金属波形钢管是由一个或多个波纹及端部直边段组成的圆柱形薄壁弹性管，它具有可弯性及一定规律的轴向弹性，是仪表弹性元件的一种类型。波形钢管主要起连接和补偿作用，可以补偿轴向、横向、弯曲、角向位移，它具有结构简单、造价较低、性能稳定可靠等特点，被广泛地用来作仪器仪表中的转换、调节、控制、密封、连接等器件，大量使用在石油、化工、机械、仪表、交通运输及国防工业之中。铅具有塑性高、密度大、熔点低、润滑性能好、耐腐蚀、强度低等特点，同时又具有很好的柔性和延性，在变形过程中可以吸收大量的能量，并具有好的变形跟踪能力。铅在室温条件下变形，将会同时发生动态恢复及动态再结晶过程，通过恢复与再结晶过程，应变硬化将消失，使其具有优异的抗疲劳性能。

现有技术中采用的提高结构抗震性能的金属阻尼器主要是：剪切钢板阻尼器、屈曲约束支撑、铅挤压阻尼器等，但这些阻尼器的性能并不稳定，不能充分发挥金属阻尼器的优势，致使抗震减震效果不好。

随着消能减震技术的发展与应用，解决金属阻尼器存在的问题，利用并发挥其优势，研发出一种耗能效率高、性能稳定的阻尼器变得十分迫切并具有重要意义。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种波形钢管铅阻尼器，能够利用波形钢管产生摩擦，弯曲(或剪切、扭转)弹塑(或黏滞、黏弹)性滞回变形来耗散或吸收地震输入结构中的能量，以减小主体结构地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌，达到减震控震的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种波形钢管铅阻尼器，包括波形钢管和分别位于波形钢管两端的连接件，所述连接件上分别设有凹槽，所述波形钢管的两端分别固定设在凹槽内，所述波形钢管和两个连接件形成用于填充铅芯的减震空间。

有益效果：

(1)本实用新型的波形钢管铅阻尼器，利用所述波形钢管将所述铅芯包裹并在其两端通过所述凹型端板进行密封，可以解决铅芯污染环境以及焊接困难等问题。利用铅芯的剪切与挤压变形以及波形钢管的塑性变形耗能，使得所述管波纹铅阻尼器在承受载荷时具有更高的耗能效率。

(2)本实用新型中基于“采用不同耗能原理来设计新型耗能器，即耗能器同时利用两种或两种以上的耗能方式耗能”的思想，所述阻尼器波形钢管波纹端保持波峰的直径相等，波谷的直径相等，波纹分布均匀，波形钢管整体受力均匀，使所述阻尼器变形和耗能能力得到提高。由于波形钢管良好的弹性性能及塑性变形能力，阻尼器在发生塑性变形后不易发生破坏，且提高了结构单元的耗能能力。

(3)所述波形钢管铅阻尼器的各个部件之间固定连接使得阻尼器内外的工作性能稳定，在极限承载能力范围内能同时承受拉、弯、剪复合变形，具有各向耗能能力。波形钢管与端部连接件为焊接固定，因此无需另外设置密封件就能实现良好的密封性能。