CN105971144A - 一种多阶段屈服剪切型阻尼器 - Google Patents

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陈明中
黄坤耀
徐继东
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    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground

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Abstract

本发明公开了一种多阶段屈服剪切型金属阻尼器，其特征在于，包括位于金属阻尼器中部的剪切受力钢板，该剪切受力钢板的上下两端设有阻尼器底板，所述剪切受力钢板的左右两侧设有阻尼器翼缘板，所述剪切受力钢板的前后侧面设有加劲肋，所述剪切受力钢板至少设有两个以上，且所有剪切受力钢板的力学参数和制作材料不同。本发明的主要效果体现在阻尼器在地震作用下可以发生多次屈服，刚度退化速度比较稳定，比传统的单一屈服点的产品刚度退化慢，用于结构抗震可以控制结构的变形，同时又可以提供较大的耗能能力，对结构的抗震效果更加明显。

Description

一种多阶段屈服剪切型阻尼器
技术领域
本发明涉及建筑结构用耗能减震装置，具体涉及一种多阶段屈服剪切型金属阻尼器。
背景技术
地震是人类社会无法避免的一种自然灾害，地震造成的人员伤亡和经济损失大部分源于建筑物倒塌。因此，世界各国都在致力于做好工程抗震减灾工作，致力于提高建设工程的抗震设防水平，提高建设工程的抗震能力。
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、墙体、梁或节点等支承构件组成。消能减震的原理是通过在结构中设置消能减震装置来增加结构的阻尼和刚度，减少地震作用所引起的地震反应，保护主体结构。
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。目前，市场上所应用的产品基本都为单一屈服点的产品，这类产品屈服后产品的出力进一步提高的幅度有限，当发生较大地震时会面临出力不够耗能不足的情况，为此考虑研发一种可以多阶段屈服的产品对实际工程的抗震有重要意义。该产品力学参数表现为有两个屈服点，使用时阻尼器刚度不会迅速退化，从而保证产品有足够的承载力和刚度。
发明内容
本发明目的在于克服现有的技术不足，提出一种多阶段屈服剪切型金属阻尼器，该发明可以实现产品的多阶段屈服，使阻尼器在地震受力的过程中随着结构变形的大小逐步进入屈服状态，使产品的耗能能力根据需要不断提高，刚度不会迅速退化。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种多阶段屈服剪切型金属阻尼器，包括位于金属阻尼器中部的剪切受力钢板，该剪切受力钢板的上下两端设有阻尼器底板，所述剪切受力钢板的左右两侧设有阻尼器翼缘板，所述剪切受力钢板的前后侧面设有加劲肋，所述剪切受力钢板至少设有两个以上，且所有剪切受力钢板的力学参数和制作材料不同。
优选地，所述金属阻尼器与主体结构或预埋件的连接采用焊接或螺栓连接，采用螺栓连接时阻尼器底板设置有螺栓孔。
优选地，所述阻尼器翼缘板的外侧设有连接装置，所述连接装置的受力部件为钢板、工字形钢、槽钢或锚筋，在所述钢板、工字形钢或槽钢上根据结构连接设计的需要设有栓钉、孔洞或槽口。
优选地，所述连接装置和阻尼器翼缘板之间采用焊接或螺栓连接连为一体。
本发明的设计原理：本发明的核心受力构件为多个剪切受力钢板，且多个剪切受力钢板的力学参数不同，这样产品表现出的效果是可以出现多个屈服点，有利于设计应用。本发明将阻尼器剪切受力钢板的数量增加至两个或两个以上，并且采用不同强度的材料制作，可以实现多个剪切受力钢板在不同的受力点屈服，从而表现出产品具有多个屈服点和屈服位移。
有益效果：本发明的主要效果体现在阻尼器在地震作用下可以发生多次屈服，刚度退化速度比较稳定，比传统的单一屈服点的产品刚度退化慢，用于结构抗震可以控制结构的变形，同时又可以提供较大的耗能能力，对结构的抗震效果更加明显。
附图说明
图1为本发明的力-位移关系曲线示意图。
图2为本发明一种多阶段屈服剪切型金属阻尼器的一个实施例的结构示意图。
图3为图2中沿A-A线的剖面结构视图。
图4为图2中沿B-B线的剖面结构视图。
图中各符号代表：1.阻尼器底板；2.阻尼器翼缘板；3.加劲肋；4.第一剪切受力钢板；5.第二剪切受力钢板；6.第三剪切受力钢板。
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为前提下进行实施，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。
如图1所示，图中通过两个不同屈服力和刚度的产品叠加形成一个具有多个屈服点和屈服位移的产品，从产品的力-位移曲线图可以看出，产品具有多个屈服点，屈服位移也不相同。在发生地震时可以发生两次屈服，比传统的单一屈服点的产品刚度退化慢，可以提供较大的耗能能力。
实施例：
如图2-4所示，图中包括三块由不同力学参数的材料制作成的剪切受力钢板，分别为：第一剪切受力钢板4、第二剪切受力钢板5、第三剪切受力钢板6。剪切受力钢板的上下两端设有阻尼器底板1，剪切受力钢板的左右两侧设有阻尼器翼缘板2，剪切受力钢板的前后侧面设有加劲肋3，剪切受力钢板的前后侧面分别设有两条横向的加劲肋、两条竖向的加劲肋，且两条横向的加劲肋和两条竖向的加劲肋之间两两相互垂直。金属阻尼器与主体结构的连接采用焊接连接。
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 (4)

1.一种多阶段屈服剪切型金属阻尼器，其特征在于，包括位于金属阻尼器中部的剪切受力钢板，该剪切受力钢板的上下两端设有阻尼器底板，所述剪切受力钢板的左右两侧设有阻尼器翼缘板，所述剪切受力钢板的前后侧面设有加劲肋，所述剪切受力钢板至少设有两个以上，且所有剪切受力钢板的力学参数和制作材料不同。
2.根据权利要求1所述的一种多阶段屈服剪切型金属阻尼器，其特征在于，所述金属阻尼器与主体结构或预埋件的连接采用焊接或螺栓连接，采用螺栓连接时阻尼器底板设置有螺栓孔。
3.根据权利要求1所述的一种多阶段屈服剪切型金属阻尼器，其特征在于，所述阻尼器翼缘板的外侧设有连接装置，所述连接装置的受力部件为钢板、工字形钢、槽钢或锚筋，在所述钢板、工字形钢或槽钢上根据结构连接设计的需要设有栓钉、孔洞或槽口。
4.根据权利要求1所述的一种多阶段屈服剪切型金属阻尼器，其特征在于，所述连接装置和阻尼器翼缘板之间采用焊接或螺栓连接连为一体。
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