CN103835385A - 设有防屈曲装置的金属阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种设有防屈曲装置的金属阻尼器，包括耗能钢板、设置在耗能钢板上下方的水平连接钢板、设置在耗能钢板两端的翼缘板、设置在耗能钢板两侧的防屈曲装置，所述耗能钢板和上下水平连接钢板之间采用焊接连接，所述耗能钢板和两端的翼缘板采用焊接连接，所述耗能钢板的两侧分别设有防屈曲装置，该防屈曲装置与所述耗能钢板是相互独立的，且该防屈曲装置固定在所述金属阻尼器的翼缘板上。本发明利用耗能钢板平面内受力时初始刚度较大的优点，且通过防屈曲的方式防止耗能钢板的平面外屈曲，保证了阻尼器的耗能能力及稳定性；防屈曲装置独立于耗能板，避免了在耗能钢板上焊接加劲对耗能钢板本身造成损伤。

Description

设有防屈曲装置的金属阻尼器
技术领域
本发明涉及建筑工程结构抗震技术领域，具体地说，是涉及一种设有防屈曲装置的金属阻尼器。 
背景技术
建筑结构的消能减震是指在建筑结构中设置适当的消能部件，消能部件可由耗能减震装置及斜撑、墙体、梁或节点等支承构件组成。金属耗能器是一种耗能性能优越、构造简单、制作方便、造价低廉、易于更换的耗能减震装置。它既可以配合隔震支座或隔震***,作为其中的耗能单元或限位装置,又可以单独用于建筑结构中作为耗能装置,提供附加阻尼和刚度,因此具有广泛的应用前景。 
由于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能量，因而被广泛用来制造不同类型和构造的耗能减震器。国内外学者、工程技术人员先后开发了多种类型的金属耗能器,目前主要应用的有X型、三角形和开孔形加劲阻尼装置。这类金属耗能器具有较好的耗能性能，然而由于采用的是平面外受力形式，初始刚度较小，当所需吨位较大时重量、长度也相应较大。 
对此，可采用平面内受力形式的金属阻尼器来克服上述缺点。但平面内受力的金属阻尼器的耗能钢板易发生平面外屈曲，导致阻尼器 的耗能能力下降、性能不稳定。 
发明内容
本发明目的在于克服现有的技术不足，提出了一种设有防屈曲装置的金属阻尼器，克服了现有钢板平面内剪切时易发生屈曲及钢板平面外受力时初始刚度较低的缺陷。 
本发明是通过以下技术方案实现的： 
一种设有防屈曲装置的金属阻尼器，包括耗能钢板、设置在耗能钢板上下方的水平连接钢板、设置在耗能钢板两端的翼缘板、设置在耗能钢板两侧的防屈曲装置，所述耗能钢板和上下水平连接钢板之间采用焊接连接，所述耗能钢板和两端的翼缘板采用焊接连接，所述耗能钢板的两侧分别设有防屈曲装置，该防屈曲装置与所述耗能钢板是相互独立的，该防屈曲装置固定在所述金属阻尼器的翼缘板上。 
进一步，所述防屈曲装置通过螺栓固定在阻尼器的翼缘板上。 
进一步，所述翼缘板上设有螺栓孔，所述防屈曲装置通过所述螺栓孔与所述金属阻尼器连接。 
进一步，所述防屈曲装置包括底板、侧板和顶板，底板与耗能钢板之间设有填充材料，侧板与翼缘板之间通过螺栓连接，顶板可设有或不设有。 
进一步，所述防屈曲装置可以是一个整体也可以是由一个以上的小防屈曲装置组成。 
进一步，所述防屈曲装置与翼缘板之间留有空隙，该空隙中可设置填充材料，该材料是橡胶、硅胶或其他弹性材料。 
进一步，所述防屈曲装置与耗能钢板之间可设置填充材料，该材料是橡胶、硅胶或其他弹性材料。 
进一步，所述耗能钢板两侧的防屈曲装置水平成对布置于所述耗能钢板的两侧。 
进一步，所述耗能钢板两侧的防屈曲装置的数目、高度分别相等，且对称布置，防屈曲装置的数量可以是一块，两块或多块。 
进一步，所述防屈曲装置的上下端和上下水平连接钢板之间分别留有一定的空隙，该空隙中可填充材料，该填充材料可以是橡胶、硅胶或其他弹性材料。 
进一步，所述耗能钢板为矩形或方形。 
本发明结构原理：耗能钢板是阻尼器的耗能部件，并提供金属阻尼器的初始刚度，所述上下水平连接钢板为金属阻尼器的固定连接装置，保证耗能钢板上下端发生相对变形，并与其他建筑结构相连；耗能钢板两端的翼缘板，防止耗能钢板在屈服前发生局部屈曲现象及保证在大变形阶段有稳定的滞回性能。为了克服现有钢板平面内剪切时易发生屈曲及钢板平面外受力时初始刚度较低的缺陷，本发明的金属阻尼器在耗能钢板两侧设置有防屈曲装置，该防屈曲装置能够约束耗能钢板发生平面外屈曲。 
本发明具有以下优点： 
1、利用耗能钢板平面内受力时初始刚度较大的优点，且通过防屈曲的方式防止耗能钢板的平面外屈曲，保证了阻尼器的耗能能力及稳定性； 
2、防屈曲装置独立于耗能钢板，避免了在耗能钢板上焊接加劲对耗能钢板本身造成损伤。 
附图说明
图1为本发明金属阻尼器的正截面结构示意图（包括图1a、1b）。 
图2为图1的金属阻尼器的A-A方向的剖面示意图（包括图2a、2b）。 
图3为图1的金属阻尼器的B-B方向的剖面示意图（包括图3a、3b）。 
图4为本发明防屈曲装置一个实施例的外观结构示意图。 
图5为本发明防屈曲装置另一个实施例的外观结构示意图。 
图6为本发明防屈曲装置再一个实施例的外观结构示意图。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案的前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。 
实施例： 
参见图1和图2，图中包括与其它建筑结构连接的上下水平连接钢板4，上下水平连接钢板4之间为耗能钢板1，在耗能钢板1两侧设有防屈曲装置3，该防屈曲装置3独立于阻尼器的其它构件，即防屈曲装置3除了通过螺栓6与翼缘板2固定外，防屈曲装置3和耗能钢板1不相连，防屈曲装置3与上下水平连接板4之间留有一定的空隙。图1a中防屈曲装置3为一个整体，图1b中防屈曲装置3是由三 个相同的小防屈曲装置组成，该三个小防屈曲装置之间空有间隙。 
图2是图1沿A-A方向的剖面图，耗能钢板1和上下水平连接钢板4采用焊接连接，耗能钢板1的两端分别设有翼缘板2，耗能钢板1和翼缘板2之间采用焊接连接。耗能钢板1采用矩形或方形，防屈曲装置3独立于阻尼器的其它构件，防屈曲装置3通过螺栓6固定于翼缘板2上。图2a中防屈曲装置3为一个整体，图2b中防屈曲装置3是由三个相同的小防屈曲装置组成，该三个小防屈曲装置之间空有间隙。 
防屈曲装置3包括底板31、侧板32，端板33，底板31与耗能钢板1之间有一定的空隙，空隙中设置填充材料，该材料是橡胶、硅胶或其他弹性材料。侧板32与翼缘板2之间通过螺栓6连接，侧板32与翼缘板2之间留有空隙5，该空隙在保证螺栓孔穿过的前提下可填充材料，该材料可以是橡胶、硅胶、或其他弹性材料。本实施例中的防屈曲装置3为一个整体，也可以是由若干个小防屈曲装置组成，每个小防屈曲装置都由上述内容组成。 
参见图3是图1沿B-B方向的剖面图，翼缘板2上面设有螺栓孔，防屈曲装置3与上下水平连接板4之间留有一定的空隙5，以适应阻尼器在发生剪切变形的情况下，阻尼器在高度方向发生的变化，该空隙可填充材料，该材料可以是橡胶、硅胶、或其他弹性材料。图3a中防屈曲装置3为一个整体，图3b中防屈曲装置3是由三个相同的小防屈曲装置组成，该三个小防屈曲装置之间空有间隙。 
参见图4为本发明防屈曲装置一个实施例的外观结构示意图，该 实施例是一个整体式防屈曲装置示意图，该防屈曲装置3包括底板31、侧板32，端板33，侧板32上开有螺栓孔，端板33与侧板32采用焊接连接，侧板32与翼缘板2连接固定，从而将防屈曲装置3固定在耗能钢板的两侧。 
参见图5为本发明防屈曲装置另一个实施例的外观结构示意图，该实施例是一个带有横向加劲板的防屈曲装置示意图，该防屈曲装置3包括：底板31、侧板32，端板33，横向加劲板34，横向加劲板34是平行与端板33设置的，横向加劲肋34与侧板32之间焊接连接。 
参见图6为本发明防屈曲装置再一个实施例的外观结构示意图，该实施例是一个带有横向和竖向加劲板的防屈曲装置示意图，该防屈曲装置3包括：底板31、侧板32，端板33，横向加劲板34，竖向加劲肋35，横向加劲板34是平行与端板33设置的，横向加劲肋34与侧板32之间焊接连接；竖向加劲板35与侧板32平行，竖向加劲肋35与上下端板33之间采用焊接连接。 
本发明的金属阻尼器的防屈曲装置的造型可以有很多种，并不限于上述图4、图5和图6中的形状。 
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (9)

1.一种设有防屈曲装置的金属阻尼器，包括耗能钢板、设置在耗能钢板上下方的水平连接钢板、设置在耗能钢板两端的翼缘板、设置在耗能钢板两侧的防屈曲装置，所述耗能钢板和上下水平连接钢板之间采用焊接连接，所述耗能钢板和两端的翼缘板采用焊接连接，其特征在于，所述耗能钢板的两侧分别设有防屈曲装置，该防屈曲装置与所述耗能钢板是相互独立的，且该防屈曲装置固定在所述金属阻尼器的翼缘板上。
2.根据权利要求1所述的一种设有防屈曲装置的金属阻尼器，其特征在于，所述防屈曲装置通过螺栓固定在阻尼器的翼缘板上。
3.根据权利要求1所述的一种设有防屈曲装置的金属阻尼器，其特征在于，所述翼缘板上设有螺栓孔，所述防屈曲装置通过所述螺栓孔与所述金属阻尼器连接。
4.根据权利要求1所述的一种设有防屈曲装置的金属阻尼器，其特征在于，所述防屈曲装置包括底板、侧板和端板，加劲板，底板与耗能钢板之间留有空隙，空隙中可设有填充材料，该材料是橡胶、硅胶或其他弹性材料，侧板和翼缘板之间通过螺栓连接，加劲板可设或不设。
5.根据权利要求1所述的一种设有防屈曲装置的金属阻尼器，其特征在于，所述防屈曲装置为一个整体或由一个以上的小防屈曲装置组成。
6.根据权利要求1所述的一种设有防屈曲装置的金属阻尼器，其特征在于，所述防屈曲装置与翼缘板之间留有空隙，该空隙中可设置填充材料，该材料是橡胶、硅胶或其他弹性材料。
7.根据权利要求1所述的一种设有防屈曲装置的金属阻尼器，其特征在于，所述防屈曲装置与耗能钢板之间设有空隙，空隙中可设填充材料，该材料是橡胶、硅胶或其它弹性材料。
8.根据权利要求1所述的一种设有防屈曲装置的金属阻尼器，其特征在于，所述耗能钢板两侧的防屈曲装置水平成对布置于所述耗能钢板的两侧，所述耗能钢板每侧的防屈曲装置可以为一块、两块或多块构成，且宜对称布置。
9.根据权利要求1所述的一种设有防屈曲装置的金属阻尼器，其特征在于，所述防屈曲装置的上下端和上下水平连接钢板之间分别留有一定的间隙，该间隙内可以设置填充材料，该材料是橡胶、硅胶或其它弹性材料。
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