CN208184005U - 一种释放竖向约束型金属屈服耗能阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种释放竖向约束型金属屈服耗能阻尼器，属于土木结构工程减震技术领域。包括两块翼缘钢板、耗能腹板、螺栓，由两块设有腰形孔的耗能钢板，通过螺栓连接形成一个耗能腹板，在竖向可以发生一定的位移，释放了耗能阻尼器的竖向约束。耗能腹板一般采用低屈服点软钢制成，垂直焊接在翼缘钢板之间，两片耗能钢板通过螺栓连接构成耗能腹板。本实用新型与现有低屈服点金属阻尼器相比，释放了耗能腹板的竖向约束，消除了地震时由于整体结构的竖向位移与阻尼器的竖向位移不相同引起的阻尼器腹板内部竖向拉压力，从而减少了主体结构构件及阻尼器损伤，可以更加有效地进行结构减震耗能，有广阔的市场推广应用前景。

Description

一种释放竖向约束型金属屈服耗能阻尼器

技术领域

本实用新型属于土木结构工程减震技术领域，尤其是涉及一种释放竖向约束型金属屈服耗能阻尼器。

背景技术

目前已经开发的阻尼器种类繁多，主要类型有位移型的金属屈服耗能阻尼器和摩擦阻尼器、速度型的粘滞阻尼器以及速度位移混合型的粘弹性阻尼器等。在这几种阻尼器之中，金属屈服耗能阻尼器因为其性能稳定，价格低廉，可靠性高而得到广泛的应用。

目前使用的金属阻尼器大多属于剪切加载型阻尼器，其上下端面钢板通过锚固螺栓或焊接连接到框架梁底及下部人字形支撑顶部，中国专利CN201485988U公布了一种剪切型金属弯曲耗能阻尼器，它由上下两块连接钢板通过螺栓锚固到框架结构中，在剪力作用下使金属腹板剪切耗能。但是框架结构层间侧移引起的竖向位移量与阻尼器的竖向变形量一般不相同，这样容易导致主体结构连接构件损坏或给阻尼器施加了附加作用力。

减少地震作用时竖向约束可能产生的对主体结构构件以及阻尼器的破坏，研制一种释放竖向约束型金属屈服耗能阻尼器有重要工程应用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服框架结构层间侧移引起的竖向位移量与阻尼器的竖向变形量不相同而导致主体结构构件损坏以及阻尼器的损坏，本实用新型提供一种适用于减震结构的金属耗能阻尼器，其结构简单，安装方便，地震时不对所连接的主体结构构件以及阻尼器造成损伤。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种释放竖向约束型金属屈服耗能阻尼器，包括：

两块翼缘钢板，

连接在两块翼缘钢板之间的数个耗能钢腹板，所述的耗能钢腹板包括两块耗能板，在两片耗能板的接触端均开设有腰形孔，该腰形孔通过螺栓紧密配合，设置腰形孔螺栓连接，是为了释放耗能腹板的竖向约束，在竖向可以发生一定的位移，克服地震作用下框架结构层间侧移时引起的竖向位移量与阻尼器的竖向变形量不相同而导致主体结构构件损坏以及阻尼器损坏。

所述的耗能钢腹板相互之间呈平行设置。

所述的耗能板在竖直方向上能够有一定位移。

所述的耗能钢板为三角形结构，从与翼缘钢板端向腰形孔端边长逐渐减小。

每块耗能板上开设有两个腰形孔。

两个螺栓穿过腰形孔将两块耗能钢板组成耗能腹板。

所述的耗能钢板垂直焊接在两块翼缘钢板之间。

所述的耗能钢腹板为软钢或低屈服点碳钢材质的钢板。

所述的耗能钢腹板，工程上常见的一般3个以上，最多的有二十多个。

所述的翼缘钢板的厚度宜在20mm以上。

与现有技术相比，本实用新型具有类似金属阻尼器的使用功能，并克服了类似构造金属阻尼器具有竖向约束的缺点，地震时不对结构构件以及阻尼器造成损伤。具体而言，具有如下特点：

1、耗能腹板由两块设有腰形孔耗能钢板通过螺栓连接构成，设置腰形孔螺栓连接，释放了耗能腹板的竖向约束，减小地震时由于整体结构的竖向位移与阻尼器的竖向位移不协调引起的阻尼器损伤或房屋构件损伤。

2、结构简单，经济实用，安装及操作方便，地震时减轻对所连接的主体结构构件的损伤，造价低廉。

3、可设计性强。本实用新型可以通过改变耗能钢板数量、宽度、厚度实现在较大范围内任意变化的屈服力，屈服位移，可以满足各类结构的需要。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的侧视结构示意图；

图3为本实用新型在房屋框架结构中应用的结构示意图。

图中，1-翼缘钢板、2-耗能钢板、3-腹板连接螺栓、4-腰形孔、5-人字撑、6-柱、7-梁、8-阻尼器连接螺栓、9-连接钢板。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例

一种释放竖向约束型金属屈服耗能阻尼器，其结构如图1-2所示，该阻尼器包括两块翼缘钢板1、设置在翼缘钢板1之间的三个耗能腹板，三个耗能腹板各由两块设有腰形孔4的耗能钢板2通过腹板连接螺栓3连接构成，耗能腹板与翼缘钢板1垂直焊接成一整体，构成阻尼器。设置腰形孔螺栓连接，是为了释放耗能腹板的竖向约束，在竖向可以发生一定的位移，克服地震作用下框架结构层间侧移时引起的竖向位移量与阻尼器的竖向变形量不相同而导致主体结构构件损坏以及阻尼器损坏。

本实施例中，两块翼缘钢板1的板厚需经计算，常规宜在20mm以上。翼缘钢板1由普通钢材制成；耗能腹板由低屈服点软钢或普通钢材制成，耗能腹板由两块耗能钢板2通过腹板连接螺栓3连接而成，耗能钢板2为三角形结构，从与翼缘钢板端向腰形孔端边长逐渐减小，其几何尺寸为：厚度约5mm，高度约71mm，最宽处宽度约110mm，最窄处宽度约20mm；耗能腹板上每个腰形孔的宽度12.5mm、长度20mm，螺栓M12，相邻耗能腹板之间的最小间距满足焊接施工要求。耗能钢腹板在工程上常见的一般3个，最多的有二十多个，本实施例中使用了三个。

以下结合本实施例在钢筋混凝土框架结构耗能减震工程中的应用，作进一步的说明。

如图3所示，钢筋混凝土框架由两根柱6和一根梁7构成，框架层间安装人字撑5，连接钢板9通过阻尼器连接螺栓8与人字撑5连接，梁7底预埋连接钢板9。地震作用时，混凝土框架产生层间变形，阻尼器承受剪切力作用下，耗能腹板会屈服，产生塑性变形，利用塑性变形可消耗地震能量，减少层间变形和地震作用。与常见类似金属阻尼器相比，耗能腹板由两块设有腰形孔4的耗能钢板通过腹板连接螺栓3连接构成，连接螺栓3使得两块耗能腹板在水平方向上紧密相贴，但连接螺栓3所建立的摩擦力不足以约束两块耗能腹板在竖向方向上的相互位移，也就释放了耗能腹板的竖向约束，减小地震时由于整体结构的竖向位移与阻尼器的竖向位移不协调而引起的阻尼器损伤或房屋结构构件破坏。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (8)

1.一种释放竖向约束型金属屈服耗能阻尼器，其特征在于，该阻尼器包括：

两块翼缘钢板，

连接在两块翼缘钢板之间的数个耗能钢腹板，所述的耗能钢腹板包括两块耗能板，在两片耗能板的接触端均开设有腰形孔，该腰形孔通过螺栓紧密配合。

2.根据权利要求1所述的一种释放竖向约束型金属屈服耗能阻尼器，其特征在于，所述的耗能钢腹板相互之间呈平行设置。

3.根据权利要求1所述的一种释放竖向约束型金属屈服耗能阻尼器，其特征在于，所述的耗能板在竖直方向上能够有一定位移。

4.根据权利要求1所述的一种释放竖向约束型金属屈服耗能阻尼器，其特征在于，所述的耗能板为三角形结构，从与翼缘钢板端向腰形孔端边长逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的一种释放竖向约束型金属屈服耗能阻尼器，其特征在于，每块耗能板上开设有两个腰形孔。

6.根据权利要求1所述的一种释放竖向约束型金属屈服耗能阻尼器，其特征在于，两个螺栓穿过腰形孔将两块耗能板组成耗能腹板。

7.根据权利要求1所述的一种释放竖向约束型金属屈服耗能阻尼器，其特征在于，所述的耗能板垂直焊接在两块翼缘钢板之间。

8.根据权利要求1所述的一种释放竖向约束型金属屈服耗能阻尼器，其特征在于，所述的耗能钢腹板为软钢或低屈服点碳钢材质的钢板。