CN110847404B - 一种可更换的x型软钢复合耗能阻尼器 - Google Patents

一种可更换的x型软钢复合耗能阻尼器 Download PDF

Info

Publication number
CN110847404B
CN110847404B CN201911172760.XA CN201911172760A CN110847404B CN 110847404 B CN110847404 B CN 110847404B CN 201911172760 A CN201911172760 A CN 201911172760A CN 110847404 B CN110847404 B CN 110847404B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylinder
vertical plate
plate
semi
cover plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911172760.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110847404A (zh
Inventor
王威
范咪咪
徐金兰
董晨阳
李成
王雅慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian University of Architecture and Technology
Original Assignee
Xian University of Architecture and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian University of Architecture and Technology filed Critical Xian University of Architecture and Technology
Priority to CN201911172760.XA priority Critical patent/CN110847404B/zh
Publication of CN110847404A publication Critical patent/CN110847404A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110847404B publication Critical patent/CN110847404B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98—Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • 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
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可更换的X型软钢复合耗能阻尼器，包括下半圆筒、下端板、上半圆筒、上端板、中间圆柱体、后盖板及前盖板；下半圆筒扣合固定于下端板上，上半圆筒扣合于上端板的底部，中间圆柱***于上半圆筒与下半圆筒之间，且上半圆筒的外壁面为与中间圆柱体外壁相配合的圆弧槽结构；下半圆筒的外壁面为与中间圆柱体外壁相配合的圆弧槽结构，上半圆筒与上端板形成中空结构，且该中空结构的一端通过后盖板封闭，该中空结构的另一端通过前盖板封闭，上半圆筒、上端板、后盖板及前盖板形成的空腔内填充有耗能金属球，该阻尼器能够应用于框架柱柱脚处，且具有可来回滞回耗能的优点，同样也具有良好的滞回曲线。

Description

一种可更换的X型软钢复合耗能阻尼器
技术领域
本发明属于土木工程抗震与减震领域，涉及一种可更换的X型软钢复合耗能阻尼器。
背景技术
金属耗能阻尼器是利用金属不同形式的塑性滞回变形来消耗能量，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，因而被用来制造不同类型和构造的耗能减震器。从受力形式上可分为轴向屈服型、剪切屈服型、弯曲屈服型和扭转屈服型阻尼器。已形成产品的代表作：X型和三角形耗能器、扭转梁耗能器、弯曲梁耗能器、U型耗能器、钢棒耗能器、圆环耗能器、目前在双圆环耗能器、加劲圆环耗能器等。相比于其他类型阻尼器，金属阻尼器有易加工、滞回性能稳定、易于更换、造价及维护费用低廉等优点，因此广泛应用于工程结构的抗震加固和维修领域。
结构抗震已由抗倒塌设计逐步向可恢复功能设计转变，以期在震后将整个社会的损失降到最低。在实现可恢复功能结构的这几种方法中，目前最具有可操作性的是可更换结构，在结构中设置可更换的结构构件，在强震时使结构的损伤主要集中在可更换构件，不仅可以利用其有效耗散地震输入结构能量，而且有利于震后对受损的可更换构件快速更换，尽快恢复结构的正常使用功能。
现以开发的耗能构架种类繁多，但金属耗能阻尼器因为其性能稳定、价格低廉、可靠性高等特点，而得到广泛关注。从框架柱的震害特征可以看出，框架柱柱脚处出现塑性区域的现象比较常见。因此，研制金属耗能阻尼器放置于框架柱柱脚处具有重要的工程应用价值，且该阻尼器需具有可来回滞回耗能的优点，同样也具有良好的滞回曲线。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种可更换的X型软钢复合耗能阻尼器，该阻尼器能够应用于框架柱柱脚处，且具有可来回滞回耗能的优点，同样也具有良好的滞回曲线。
为达到上述目的，本发明所述的可更换的X型软钢复合耗能阻尼器包括下半圆筒、下端板、上半圆筒、上端板、中间圆柱体、后盖板及前盖板；
下半圆筒扣合固定于下端板上，上半圆筒扣合于上端板的底部，中间圆柱***于上半圆筒与下半圆筒之间，且上半圆筒的外壁面为与中间圆柱体外壁相配合的圆弧槽结构；下半圆筒的外壁面为与中间圆柱体外壁相配合的圆弧槽结构，上半圆筒与上端板形成中空结构，且该中空结构的一端通过后盖板封闭，该中空结构的另一端通过前盖板封闭，上半圆筒、上端板、后盖板及前盖板形成的空腔内填充有耗能金属球。
还包括左侧竖板、右侧竖板、前侧竖板及后侧竖板，左侧竖板、右侧竖板、前侧竖板及后侧竖板的上端均固定于上端板的底部，左侧竖板、右侧竖板、前侧竖板及后侧竖板的下端均固定于下端板上，且下半圆筒、上半圆筒及中间圆柱体均位于左侧竖板、右侧竖板、前侧竖板及后侧竖板之间。
左侧竖板、右侧竖板、前侧竖板及后侧竖板均为X形软钢耗能钢板。
左侧竖板、右侧竖板、前侧竖板及后侧竖板端面的中部均为内凹的圆弧面。
上半圆筒与下半圆筒的尺寸相同，且圆弧槽的深度为上半圆筒壁厚的一半，圆弧槽的内壁设置有摩擦阻尼材料层。
前盖板及后盖板均为半圆形结构，且前盖板及后盖板的半径均小于上半圆筒的外径且大于上半圆筒的内径。
耗能金属球的直径为2mm～5mm。
左侧竖板、右侧竖板、前侧竖板及后侧竖板均采用屈服强度为80MPa～220Mpa的低屈服点软钢；上端板、下端板、上半圆筒、下半圆筒及中间圆柱体均采用屈服强度为235MPa的普通钢。
上端板及下端板上均开设有用于连接外部设备的螺栓孔。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的可更换的X型软钢复合耗能阻尼器在具体操作时，利用中间圆柱体与上半圆筒及下半圆筒的摩擦以及耗能金属球实现阻尼器复合耗能，相比传统软钢阻尼器，具有可来回滞回耗能的优点，同样也具有良好的滞回曲线，因此在相同尺寸的情况下，本发明能够吸收的能量更大，抗震、减震效果更佳。在实际应用时，将本发明放置于框架柱柱脚处即形成塑性铰的区域，可以有效提高框架柱的变形能力，从而有效的保护柱脚免遭破坏，震后对柱脚内阻尼器的更换，大大提高了建筑物震后恢复使用的能力，其经济性和实用性更强。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的剖面图；
图3为本发明的主视图；
图4为本发明左视图；
图5为本发明的内部示意图；
图6为本发明工程应用示意图。
其中，1为上端板、2为下端板、3为左侧竖板、4为右侧竖板、5为前侧竖板、6为后侧竖板、7为上半圆筒、7-1为前盖板、7-2为后盖板、8为下半圆筒、9为中间圆柱体、10为耗能金属球、11为框架柱结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1至图5，本发明所述的可更换的X型软钢复合耗能阻尼器包括下半圆筒8、下端板2、上半圆筒7、上端板1、中间圆柱体9、后盖板72及前盖板71；下半圆筒8扣合固定于下端板2上，上半圆筒7扣合于上端板1的底部，中间圆柱体9位于上半圆筒7与下半圆筒8之间，且上半圆筒7的外壁面为与中间圆柱体9外壁相配合的圆弧槽结构；下半圆筒8的外壁面为与中间圆柱体9外壁相配合的圆弧槽结构，上半圆筒7与上端板1形成中空结构，且该中空结构的一端通过后盖板72封闭，该中空结构的另一端通过前盖板71封闭，上半圆筒7、上端板1、后盖板72及前盖板71形成的空腔内填充有耗能金属球10。
本发明还包括左侧竖板3、右侧竖板4、前侧竖板5及后侧竖板6，左侧竖板3、右侧竖板4、前侧竖板5及后侧竖板6的上端均固定于上端板1的底部，左侧竖板3、右侧竖板4、前侧竖板5及后侧竖板6的下端均固定于下端板2上，且下半圆筒8、上半圆筒7及中间圆柱体9均位于左侧竖板3、右侧竖板4、前侧竖板5及后侧竖板6之间；左侧竖板3、右侧竖板4、前侧竖板5及后侧竖板6均为X形软钢耗能钢板；左侧竖板3、右侧竖板4、前侧竖板5及后侧竖板6端面的中部均为内凹的圆弧面。
上半圆筒7与下半圆筒8的尺寸相同，且圆弧槽的深度为上半圆筒7壁厚的一半，圆弧槽的内壁设置有摩擦阻尼材料层；前盖板71及后盖板72均为半圆形结构，且前盖板71及后盖板72的半径均小于上半圆筒7的外径且大于上半圆筒7的内径。
耗能金属球10的直径为2mm～5mm；左侧竖板3、右侧竖板4、前侧竖板5及后侧竖板6均采用屈服强度为80MPa～220Mpa的低屈服点软钢；上端板1、下端板2、上半圆筒7、下半圆筒8及中间圆柱体9均采用屈服强度为235MPa的普通钢；上端板1及下端板2上均开设有用于连接外部设备的螺栓孔。
参考图6，在实际操作时，在框架柱结构11的底部区域预留阻尼器安置腔，在阻尼器安置腔内安装本发明，该阻尼器安置腔可以根据地震作用的能量大小和地震作用下框架柱柱脚处易发生破坏的塑性区域确定。
本发明利用左侧竖板3、右侧竖板4、前侧竖板5、后侧竖板6、中间圆柱体9与上半圆筒7及下半圆筒8的摩擦以及耗能金属球10实现阻尼器复合耗能，上述可更换的框架结构X型软钢复合耗能阻尼器，其主要耗能部位在地震发生后，首先产生塑性变形耗能，保证框架柱结构11自身不受破坏，震后即可对阻尼器进行拆卸和更换。

Claims (6)

1.一种可更换的X型软钢复合耗能阻尼器，其特征在于，包括下半圆筒(8)、下端板(2)、上半圆筒(7)、上端板(1)、中间圆柱体(9)、后盖板(72)及前盖板(71)；
下半圆筒(8)扣合固定于下端板(2)上，上半圆筒(7)扣合于上端板(1)的底部，中间圆柱体(9)位于上半圆筒(7)与下半圆筒(8)之间，且上半圆筒(7)的外壁面为与中间圆柱体(9)外壁相配合的圆弧槽结构；下半圆筒(8)的外壁面为与中间圆柱体(9)外壁相配合的圆弧槽结构，上半圆筒(7)与上端板(1)形成中空结构，且该中空结构的一端通过后盖板(72)封闭，该中空结构的另一端通过前盖板(71)封闭，上半圆筒(7)、上端板(1)、后盖板(72)及前盖板(71)形成的空腔内填充有耗能金属球(10)；
还包括左侧竖板(3)、右侧竖板(4)、前侧竖板(5)及后侧竖板(6)，左侧竖板(3)、右侧竖板(4)、前侧竖板(5)及后侧竖板(6)的上端均固定于上端板(1)的底部，左侧竖板(3)、右侧竖板(4)、前侧竖板(5)及后侧竖板(6)的下端均固定于下端板(2)上，且下半圆筒(8)、上半圆筒(7)及中间圆柱体(9)均位于左侧竖板(3)、右侧竖板(4)、前侧竖板(5)及后侧竖板(6)之间；
左侧竖板(3)、右侧竖板(4)、前侧竖板(5)及后侧竖板(6)均为X形软钢耗能钢板；
上半圆筒(7)与下半圆筒(8)的尺寸相同，且圆弧槽的深度为上半圆筒(7)壁厚的一半，圆弧槽的内壁设置有摩擦阻尼材料层。
2.根据权利要求1所述的可更换的X型软钢复合耗能阻尼器，其特征在于，左侧竖板(3)、右侧竖板(4)、前侧竖板(5)及后侧竖板(6)端面的中部均为内凹的圆弧面。
3.根据权利要求1所述的可更换的X型软钢复合耗能阻尼器，其特征在于，前盖板(71)及后盖板(72)均为半圆形结构，且前盖板(71)及后盖板(72)的半径均小于上半圆筒(7)的外径且大于上半圆筒(7)的内径。
4.根据权利要求1所述的可更换的X型软钢复合耗能阻尼器，其特征在于，耗能金属球(10)的直径为2mm～5mm。
5.根据权利要求1所述的可更换的X型软钢复合耗能阻尼器，其特征在于，左侧竖板(3)、右侧竖板(4)、前侧竖板(5)及后侧竖板(6)均采用屈服强度为80MPa～220Mpa的低屈服点软钢；上端板(1)、下端板(2)、上半圆筒(7)、下半圆筒(8)及中间圆柱体(9)均采用屈服强度为235MPa的普通钢。
6.根据权利要求1所述的可更换的X型软钢复合耗能阻尼器，其特征在于，上端板(1)及下端板(2)上均开设有用于连接外部设备的螺栓孔。
CN201911172760.XA 2019-11-26 2019-11-26 一种可更换的x型软钢复合耗能阻尼器 Active CN110847404B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911172760.XA CN110847404B (zh) 2019-11-26 2019-11-26 一种可更换的x型软钢复合耗能阻尼器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911172760.XA CN110847404B (zh) 2019-11-26 2019-11-26 一种可更换的x型软钢复合耗能阻尼器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110847404A CN110847404A (zh) 2020-02-28
CN110847404B true CN110847404B (zh) 2021-04-27

Family

ID=69604618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911172760.XA Active CN110847404B (zh) 2019-11-26 2019-11-26 一种可更换的x型软钢复合耗能阻尼器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110847404B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001304331A (ja) * 2000-04-21 2001-10-31 Ohbayashi Corp 可変減衰要素
CN103114658A (zh) * 2013-02-05 2013-05-22 北京工业大学 球型舱调谐型颗粒阻尼器
WO2017073420A1 (ja) * 2015-10-29 2017-05-04 Thk株式会社 回転慣性質量ダンパ
CN106760840A (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 中国建筑第八工程局有限公司 低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器
CN106869570A (zh) * 2017-04-10 2017-06-20 兰州理工大学 自复位翘板式变摩擦复合阻尼器
CN108457516A (zh) * 2018-05-25 2018-08-28 辽宁工业大学 六圆柱橡胶滑动摆减震底座粘滞型阻尼器
CN109629703A (zh) * 2019-01-03 2019-04-16 西安建筑科技大学 一种带有螺旋筒的复合耗能阻尼器及柱脚抗震结构
CN209429306U (zh) * 2019-01-03 2019-09-24 西安建筑科技大学 一种可更换的双向复合耗能软钢阻尼器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001304331A (ja) * 2000-04-21 2001-10-31 Ohbayashi Corp 可変減衰要素
CN103114658A (zh) * 2013-02-05 2013-05-22 北京工业大学 球型舱调谐型颗粒阻尼器
WO2017073420A1 (ja) * 2015-10-29 2017-05-04 Thk株式会社 回転慣性質量ダンパ
CN106760840A (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 中国建筑第八工程局有限公司 低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器
CN106869570A (zh) * 2017-04-10 2017-06-20 兰州理工大学 自复位翘板式变摩擦复合阻尼器
CN108457516A (zh) * 2018-05-25 2018-08-28 辽宁工业大学 六圆柱橡胶滑动摆减震底座粘滞型阻尼器
CN109629703A (zh) * 2019-01-03 2019-04-16 西安建筑科技大学 一种带有螺旋筒的复合耗能阻尼器及柱脚抗震结构
CN209429306U (zh) * 2019-01-03 2019-09-24 西安建筑科技大学 一种可更换的双向复合耗能软钢阻尼器

Also Published As

Publication number Publication date
CN110847404A (zh) 2020-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106567324B (zh) 一种基于碟簧的全钢自复位防屈曲支撑
EP3739139B1 (en) Self-resetting energy-dissipating steel support having shape memory alloy damper
CN106639469B (zh) 分阶段屈服型软钢阻尼器
CN201762818U (zh) 一种frp-橡胶-钢复合管混凝土结构
CN109024961B (zh) 一种记忆合金自复位耗能阻尼器
CN113802909B (zh) 一种自复位耗能支撑结构及组装方法
CN105926794A (zh) 采用等应力线优化的装配式软钢阻尼器
CN211114138U (zh) 一种梁柱节点保险装置
CN101476354B (zh) 调频质量防屈曲支撑
CN110700433B (zh) 控制结构节点残余位移的超弹性多级配摩擦限位耗能器
CN101974951A (zh) 墙型软钢弯曲耗能阻尼器
CN102535669A (zh) 一种应用于剪力墙连梁的摩擦-金属屈服耗能联控减震装置及其控制方法
CN206189642U (zh) 一种弧形软钢消能拉压阻尼器
CN209429306U (zh) 一种可更换的双向复合耗能软钢阻尼器
CN113073748A (zh) 一种具有位移二次放大和触发自复位功能的复合耗能体系
CN110847406B (zh) 一种可更换波纹粘滞弹簧组合软钢阻尼器
CN215054172U (zh) 一种分阶段耗能的复合阻尼器
CN109707103B (zh) 自复位剪切耗能型可更换连梁
CN108385850B (zh) 一种大变形减震消能器设计及其制作方法
CN201865215U (zh) 墙型软钢弯曲耗能阻尼器
CN110847404B (zh) 一种可更换的x型软钢复合耗能阻尼器
CN114263289A (zh) 一种具备耗能承载双功能的抗震构件及缓冲器
CN107574944B (zh) 一种应用于装配式梁柱节点区域的防屈曲扇形金属阻尼器
CN206987189U (zh) 一种可恢复功能连梁
CN210049424U (zh) 一种用于建筑工程的自恢复耗能减震装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant