本发明涉及消能减震技术领域，尤其涉及一种新型的具有自复位剪切型铅阻尼器。
背景技术：
随着我国城镇化进程的加快，城市规模扩大，城市建筑结构更加复杂，在抗震设计中，不仅要考虑保证人民的生命安全，还要考虑控制建筑结构和设备损坏而引起的经济损失，传统结构的抗震方法是通过增强结构本身的抗震性能来被动地抵御地震作用，由于地震的随机性，人们无法准确估计未来地震作用的强度和特性。在基于性能的抗震设计中，建筑的“最大变形”是衡量建筑结构抗震性能和损伤程度的重要指标，震后残余变形更是亟待解决的问题，残余变形很容易使建筑无法满足正常使用极限状态，尤其是过大变形使部分构件造成严重破坏而需要大范围的加固修复，震后对结构复位需要顶推会需要大量人力财力，甚至只能推倒重建造成巨大的浪费。为了解决上述问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案，“自复位”理论随之出现。
现在对于结构自复位的实现，主要是通过在结构上施加外力来实现复位，并增设摩擦件来增大其耗能能力。上述方法应用于新建结构时较易实现，但当应用于已有建筑时，施工工作量相对较大。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明从便于使结构实现自复位的角度出发，提出一种新型的具有自复位剪切型铅阻尼器，既保留了铅阻尼器良好的消能减震能力，又能在震后实现自复位。
本发明采用的技术方案如下：
一种新型的具有自复位剪切型铅阻尼器，包括左耳板、副缸、第一弹簧、主缸、外筒、铅芯、端盖、右耳板、第二弹簧、第一挡板和第二挡板，主缸的右端与右耳板通过螺纹副连接为一体，主缸的左端嵌入副缸内形成滑动配合，副缸的左端与左耳板通过螺纹副连接为一体；第一弹簧设置于主缸和副缸的内侧，且左端与左耳板固定为一体，右端与右耳板固定为一体；外筒设置于主缸外侧，且左端内侧与副缸通过螺纹副连接为一体，右端内侧与端盖通过螺纹副连接为一体；第一挡板垂直设置于外筒上，第二挡板垂直设置于主缸上，第二弹簧设置于第一挡板和第二挡板之间并固定为一体；铅芯嵌入于主缸与外筒之间形成的间隙环槽中，主缸滑动时带动铅芯形成相对滑动，剪切耗能。
进一步的，副缸和端盖上靠近铅芯的一端设置有铅芯收集槽，防止铅溢出。
进一步的，主缸与端盖之间设置有第一密封槽，第一密封槽内安装有密封圈。
进一步的，主缸与副缸之间设置有第二密封槽，第二密封槽内安装有密封圈。
进一步的，主缸与副缸之间设置有限位槽，起到限位作用。
进一步的，右耳板通过锚固组件与桥梁梁体固结，左耳板通过锚固组件与墩台固结。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明既保留了铅阻尼器良好的消能减震能力，又能在震后实现自复位：耗能形式是铅芯剪切变形，外力产生的能量转化成铅芯的热能，减震耗能；具有拉压限位及自复位功能，利用弹簧提供可靠的复位能力，卸载时无残余位移，并有稳定的工作性能。
(2)本发明结构简单，易装配，可以同时实现受压和受拉的自复位，达到了刚性和柔性的结合，结构形式对称，不会发生屈曲变形。具有布置灵活、安装简便，作业效率高等优点，可有效减小结构残余层间位移角，降低修复成本，可适用于桥梁建筑领域。
附图说明
图1是本发明实施例的具有自复位剪切型铅阻尼器结构示意图；
图2是本发明实施例的铅芯收集槽和第二密封槽的局部放大图；
图3是本发明实施例的限位槽的局部放大图；
附图标记：1-左耳板，2-副缸，3-第一弹簧，4-主缸，5-外筒，6-铅环，7-端盖，8-密封圈，9-右耳板，10-第二弹簧，11-第一挡板，12-第二挡板，13-铅芯收集槽，14-第一密封槽，15-第二密封槽，16-限位槽。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提供了一种新型的具有自复位剪切型铅阻尼器，包括左耳板1、副缸2、第一弹簧3、主缸4、外筒5、铅芯6、端盖7、右耳板9、第二弹簧10、第一挡板11和第二挡板12。其中，主缸4的右端与右耳板9通过螺纹副连接为一体，主缸4的左端嵌入副缸2内，二者实现相互滑动，副缸2的左端与左耳板1通过螺纹副连接为一体；第一弹簧3设置于主缸4和副缸2的内侧，用于提供回复力，且左端与左耳板1固定为一体，右端与右耳板9固定为一体；外筒5设置于主缸4外侧，且左端内侧与副缸2通过螺纹副连接为一体，右端内侧与端盖7通过螺纹副连接为一体；第一挡板11垂直设置于外筒5上，第二挡板12垂直设置于主缸4上，第二弹簧10设置于第一挡板11和第二挡板12之间并固定为一体；铅芯6嵌入于主缸4与外筒5之间形成的间隙环槽中，主缸4滑动时带动铅芯6形成相对滑动，剪切耗能。
本实施例的铅阻尼器的工作原理如下：
在地震情况下，横桥向地震水平推力通过结构传递至右耳板9时，使得主缸4在外力的作用下相对于副缸2向左运动，使得第一弹簧3、第二弹簧10被压缩，同时带动外筒5与主缸4之间的铅芯6产生剪切变形，外力产生的能量转化成铅芯6的热能，减震耗能；当外力消除时，第一弹簧3、第二弹簧10开始恢复原长，并顶推右耳板9、第二挡板12，进而带动主缸4复位。
在地震情况下，横桥向地震水平拉力通过结构传递至右耳板9时，使得主缸4在外力的作用下相对于副缸2向右运动，使得第一弹簧3、第二弹簧10被拉伸，同时带动外筒5与主缸4之间的铅芯6产生剪切变形，外力产生的能量转化成铅芯6的热能，减震耗能；当外力消除时，第一弹簧3、第二弹簧10开始恢复原长，并拉伸右耳板9、第二挡板12，进而带动主缸4复位。
优选的，如图2所示，副缸2和端盖7上靠近铅芯6的一端设置有铅芯收集槽13，防止铅溢出污染环境。
优选的，主缸4与端盖7之间设置有第一密封槽14。如图2所示，主缸4与副缸2之间设置有第二密封槽15，第一密封槽14和第二密封槽15内安装有密封圈。更为优选的，密封圈设置为环形金属密封圈。
优选的，如图3所示，主缸4与副缸2之间设置有限位槽16，起到限位作用。
优选的，右耳板9通过锚固组件与桥梁梁体固结，左耳板1通过锚固组件与墩台固结。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
需要说明的是，对于前述的方法实施例，为了简便描述，故将其表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本发明使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是有线连接，也可以是无线连接。
1.一种新型的具有自复位剪切型铅阻尼器，其特征在于，包括左耳板(1)、副缸(2)、第一弹簧(3)、主缸(4)、外筒(5)、铅芯(6)、端盖(7)、右耳板(9)、第二弹簧(10)、第一挡板(11)和第二挡板(12)，主缸(4)的右端与右耳板(9)通过螺纹副连接为一体，主缸(4)的左端嵌入副缸(2)内形成滑动配合，副缸(2)的左端与左耳板(1)通过螺纹副连接为一体；第一弹簧(3)设置于主缸(4)和副缸(2)的内侧，且左端与左耳板(1)固定为一体，右端与右耳板(9)固定为一体；外筒(5)设置于主缸(4)外侧，且左端内侧与副缸(2)通过螺纹副连接为一体，右端内侧与端盖(7)通过螺纹副连接为一体；第一挡板(11)垂直设置于外筒(5)上，第二挡板(12)垂直设置于主缸(4)上，第二弹簧(10)设置于第一挡板(11)和第二挡板(12)之间并固定为一体；铅芯(6)嵌入于主缸(4)与外筒(5)之间形成的间隙环槽中，主缸(4)滑动时带动铅芯(6)形成相对滑动，剪切耗能。
2.根据权利要求1所述的一种新型的具有自复位剪切型铅阻尼器，其特征在于，副缸(2)和端盖(7)上靠近铅芯(6)的一端设置有铅芯收集槽(13)，防止铅溢出。
3.根据权利要求1所述的一种新型的具有自复位剪切型铅阻尼器，其特征在于，主缸(4)与端盖(7)之间设置有第一密封槽(14)，第一密封槽(14)内安装有密封圈。
4.根据权利要求1所述的一种新型的具有自复位剪切型铅阻尼器，其特征在于，主缸(4)与副缸(2)之间设置有第二密封槽(15)，第二密封槽(15)内安装有密封圈。
5.根据权利要求1所述的一种新型的具有自复位剪切型铅阻尼器，其特征在于，主缸(4)与副缸(2)之间设置有限位槽(16)，起到限位作用。
6.根据权利要求1～5任一项所述的一种新型的具有自复位剪切型铅阻尼器，其特征在于，右耳板(9)通过锚固组件与桥梁梁体固结，左耳板(1)通过锚固组件与墩台固结。
技术总结