CN203129354U - 一种用于消能减震的钢板阻尼墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于消能减震的钢板阻尼墙，包括钢板阻尼墙本体及钢板阻尼墙本体上设置的连接装置，该钢板阻尼墙本体包括耗能钢板、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加劲板，所述耗能钢板和上、下水平连接钢板之间通过焊接连接，所述耗能钢板的两侧分别设有加劲板，该加劲板和耗能钢板之间采用焊接连接，所述耗能钢板同侧的加劲板之间不交叉。所述钢板阻尼墙上的连接装置与所述上水平连接钢板或下水平连接钢板之间采用焊接连接。本实用新型的钢板阻尼墙的耗能能力及稳定性，克服了普通金属阻尼器吨位小、屈服位移小且易在风荷载作用下发生屈服的缺陷。

Description

一种用于消能减震的钢板阻尼墙

技术领域

本实用新型涉及建筑结构用耗能减震装置，具体涉及一种用于消能减震的钢板阻尼墙。

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。钢板剪力墙（SPSW）是有效支撑建筑物抵抗风力和地震力的一种新型抗侧力体系，本实用新型钢板阻尼墙是一种类似钢板剪力墙的抗侧力构件。钢板阻尼墙能在受力过程中耗能，具有耗能性能优越、构造简单、制作方便、造价低廉的特点。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使用，又可以单独用于建筑结构中作为耗能装置使用，以提供附加阻尼和刚度，在未来抗震消能领域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。但由于一般的金属阻尼器的吨位、屈服位移较小，容易导致阻尼器在风荷载的条件下便发生屈服，很难保证其在中震及大震下是否还能正常工作，故而提出一种新型钢板阻尼墙，可以解决金属阻尼器吨位小及屈服位移小的问题，钢板阻尼墙屈服位移大，抗侧刚度大，耗能能力更强，是一种较有发展前景的消能减震产品。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种用于消能减震的钢板阻尼墙，以克服现有金属阻尼器存在的技术不足，主要是金属阻尼器的吨位，屈服位移偏小，在风荷载情况下就可能屈服的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种用于消能减震的钢板阻尼墙，包括钢板阻尼墙本体及钢板阻尼墙本体上设置的连接装置，该钢板阻尼墙本体包括耗能钢板、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加劲板，所述耗能钢板和上、下水平连接钢板之间通过焊接连接，所述耗能钢板和两端的翼缘板分别采用焊接连接，所述耗能钢板的两侧分别设有加劲板，该加劲板和耗能钢板之间采用焊接连接，所述耗能钢板同侧的加劲板之间不交叉，所述钢板阻尼墙上部的连接装置与所述上/下水平连接钢板之间采用焊接连接，所述连接装置包括至少两块竖向钢板，该两块竖向钢板之间互相平行且同时垂直于所述上水平连接钢板或下水平连接钢板。

进一步，所述连接装置的竖向钢板上开有竖向长形孔，且所有竖向钢板上的长形孔对称设置。

进一步，所述连接装置的竖向钢板上的长形孔中可设置有至少一个螺栓或销钉。

进一步，所述两块竖向钢板之间留有一定的间隙，该间隙是将外部连接构件嵌入其中，且外部连接构件在相应的位置也需开竖向长形孔。

进一步，所述连接装置通过在所述竖向钢板上横向设置螺栓或销钉与外部的结构构件连接。

进一步，所述钢板阻尼墙和连接装置固定后，螺栓或销钉在所述长形孔中能上下自由滑动，不能前后活动。

进一步，所述加劲板通长或局部布置于所述耗能钢板的两侧而没有交叉，加劲板可布置成水平、竖直方式或沿耗能钢板对角线方向布置。

进一步，所述耗能钢板一侧的局部加劲板方向采用相同或不相同。

进一步，所述耗能钢板采用矩形或方形。

本实用新型的制作原理：所述钢板阻尼墙的加劲板置于耗能钢板的两侧而不交叉，避免加劲板在同侧出现“十”字交叉焊缝损伤耗能钢板，从而削弱耗能钢板的性能。钢板阻尼墙上设置了一个方便安装连接的装置，该装置的作用主要有两个：（一）、一般金属阻尼器在三个方向（X、Y、Z）均具有一定的刚度，而其实际起到消能减震作用的一般只有某个（些）方向（X、Y），采用普通连接方式设置在结构中的阻尼器在三个方向（X、Y、Z）均能受力，这样不仅影响阻尼器在某个（些）方向（X、Y）的耗能效果，而且使得阻尼器的受力状态变得复杂，不利于其发挥耗能作用，甚至可能酿成不良后果。本实用新型提出的连接装置释放了钢板阻尼墙的竖向自由度（Z）（竖向Z为非耗能方向），让其在水平方向能充分发挥耗能作用，使得阻尼器的受力状态更加明确，避免了垂直受力方向（Z）与水平受力方向（X、Y）的相互干扰。（二）、该装置适用性强，即：阻尼器产品吨位发生变化时不用重新设计连接节点，能实现阻尼器产品高度和吨位上的可调功能，当产品吨位发生变化时，通过调节连接装置的螺栓个数来满足对连接节点的要求。

耗能钢板是钢板阻尼墙的耗能部件，提供初始刚度，进入塑性后开始耗能，耗能钢板是钢板阻尼墙的核心元件。所述耗能钢板两侧的加劲板，能够约束耗能钢板，防止其发生平面外屈曲。所述上、下水平连接钢板保证耗能钢板上下端发生相对变形，耗能钢板两端的翼缘板，防止了耗能钢板在屈服前发生局部屈曲及保证了在大变形阶段稳定的滞回性能。上/下水平连接钢板上设置的连接装置是方便钢板阻尼墙与外界连接的装置，该装置可释放钢板阻尼墙的竖向刚度，并能适用于不同吨位的钢板阻尼墙产品，且此类型的钢板阻尼墙与建筑结构的连接方式多种多样。

本实用新型具有以下优点：

1、利用耗能钢板平面内受力时初始刚度较大的优点，且通过加劲的方式防止耗能钢板在平面外发生屈曲，保证钢板阻尼墙的耗能能力及稳定性；

2、耗能钢板同侧的加劲板之间无交叉焊缝，加劲板可通长设置或局部设置，方便焊接，且焊接质量容易保证；

3、钢板阻尼墙吨位大、屈服位移大，克服了普通金属阻尼器吨位小、屈服位移小且易在风荷载作用下发生屈服的缺陷；

4、钢板阻尼墙上部设置了与外部的钢结构构件连接的连接装置，该连接装置能释放钢板阻尼墙的竖向自由度，使其水平受力更加明确，可以通过调整螺栓或销钉的个数来适应不同吨位的钢板阻尼墙产品与外部构件的连接。

附图说明

图1为本实用新型钢板阻尼墙的正截面结构示意图（包括图1a、1b、1c、1d、1e）。

图2为图1实用新型钢板阻尼墙的沿1-1方向的剖面示意图（包括图2a、2b、2c、2d、2e）。

图3为图1实用新型钢板阻尼墙的沿2-2方向的剖面示意图（包括图3a、3b、3c、3d、3e）。

图4为本实用新型的钢板阻尼墙的连接装置与外部结构构件连接的第一种实施例结构示意图。

图5为本实用新型的钢板阻尼墙的连接装置与外部结构构件连接的第二种实施例结构示意图。

图6为本实用新型的钢板阻尼墙的连接装置与外部结构构件连接的第三种实施例结构示意图。

图7为本实用新型的钢板阻尼墙的连接装置与外部结构构件连接的第四种实施例结构示意图。

图8为本实用新型的钢板阻尼墙的连接装置与外部结构构件连接的第五种实施例结构示意图。

图中：1.耗能钢板，21.上水平连接钢板，22.下水平连接钢板，3.翼缘板，4.加劲板，5.竖向钢板，6.柱，7.梁，8.支撑，9.混凝土墙体，10.刚性墙。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型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，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1、图2和图3，该实用新型钢板阻尼墙包括钢板阻尼墙本体及钢板阻尼墙本体上设置的连接装置，该钢板阻尼墙本体包括耗能钢板1、设置在耗能钢板1上下方的水平连接钢板，即上水平连接钢板21，下水平连接钢板22，设置在耗能钢板1两端的翼缘板3、设置在耗能钢板1两侧的加劲板4，耗能钢板1和上水平连接钢板21，下水平连接钢板22之间分别通过焊接方式连接，耗能钢板1和两端的翼缘板3分别采用焊接连接，耗能钢板1的两侧分别设有加劲板4，该加劲板4和耗能钢板1之间采用焊接连接，耗能钢板1同侧的加劲板4之间没有交叉。

钢板阻尼墙上部的连接装置与上水平连接钢板21、下水平连接钢板22之间采用焊接连接，该连接装置可设置与钢板阻尼墙本体的上端或下端，该连接装置包括至少两块竖向钢板5，该两块竖向钢板5之间互相平行且同时垂直于上水平连接钢板21或下水平连接钢板22。耗能钢板1是钢板阻尼墙的耗能部件，可采用普通钢材或特殊钢材。连接装置设置的螺栓或销钉的数量由钢板阻尼墙的吨位大小经计算确定。

参见图1a、2a、3a，加劲板采用通长方式布置于耗能钢板1的两侧，耗能钢板1一侧布置有三个加劲板4，且该三个加劲板4均采用水平方向，且彼此之间没有交叉。耗能钢板1另一侧也布置有三个加劲板4，且该三个加劲板4均采用竖直方向，且彼此之间没有交叉。

参见图1b、2b、3b，耗能钢板1两侧的加劲板4采用斜向反对称布置。耗能钢板1一侧布置有三个加劲板4，且该三个加劲板4均采用斜向布置，中间一个加劲板4沿耗能钢板1的一个对角线方向布置，另外两个分别对称布置于其两边，且三个加劲板4相互平行，之间无交叉。耗能钢板1另一侧也布置有三个加劲板4，且该三个加劲板4均采用反斜向布置，中间一个加劲板4沿耗能钢板1的另一个对角线方向布置，另外两个分别对称布置于其两边，且三个加劲板4相互平行，之间无交叉。

参见图1c、2c、3c，耗能钢板1左侧的加劲板4和右侧的加劲板4分别采用局部竖直方向和局部水平方向反对称布置于耗能钢板1的两侧。耗能钢板1左侧设有四个加劲板4，该四个加劲板4竖直布置且相互平行，之间没有交叉且均布在耗能钢板1的四个角附近。耗能钢板1右侧也对应设有四个加劲板4，该四个加劲板4水平布置且相互平行，之间没有交叉且均布在耗能钢板1的四个角附近。

参见图1d、2d、3d，耗能钢板1左侧的加劲板4和右侧的加劲板4分别采用局部竖直方向和局部水平方向反对称布置于耗能钢板1的两侧。耗能钢板1左侧设有五个加劲板4，该五个加劲板4竖直布置且相互平行，之间没有交叉且均布在耗能钢板1的四个角和中心位置。耗能钢板1右侧也对应设有五个加劲板4，该五个加劲板4水平布置且相互平行，之间没有交叉且均布在耗能钢板1的四个角和中心位置。

参见图1e、2e、3e，耗能钢板1左侧的加劲板4和右侧的加劲板4分别采用通长和局部方式，水平和竖直方向布置于耗能钢板1的两侧。耗能钢板1左侧设有三个加劲板4，其一个采用通长、竖直方式布置在该侧的右边，另外两个加劲板4之间相互平行，且分别垂直于前一个加劲板4，这两个加劲板4采用局部、水平方式布置于该侧的左边，耗能钢板1左侧的这三个加劲板4之间没有交叉。

耗能钢板1右侧设有三个加劲板4，其一个采用通长、竖直方式布置在该侧的左边，另外两个加劲板4之间相互平行，且分别垂直于前一个加劲板4，这两个加劲板4采用局部、水平方式布置于该侧的右边，耗能钢板1右侧的这三个加劲板4之间没有交叉。

参见图4，为本实用新型的钢板阻尼墙的连接装置与外部结构构件连接的第一种实施例示意图，图中包括柱6、梁7、两个K字形支撑8，柱6和梁7垂直交叉设计，两个K字形支撑8相对放置，钢板阻尼墙设在两个K字形支撑8之间，梁6、柱7平面内钢板阻尼墙和支撑形成“X”形连接方式。

参见图5，为本实用新型的钢板阻尼墙的连接装置与外部结构构件连接的第二种实施例示意图，图中包括柱6、梁7、一个K字形支撑8，柱6和梁7垂直交叉设计，钢板阻尼墙的一侧的与梁7相连，钢板阻尼墙的另一侧与K字形支撑8相连。

参见图6，为本实用新型的钢板阻尼墙的连接装置与外部结构构件连接的第三种实施例示意图，图中包括柱6、梁7、两个刚性墙10，柱6和梁7垂直交叉设计，两个刚性墙10分别布置在上下梁7上，且垂直投影位置相同，钢板阻尼墙设在两个刚性墙10之间。

参见图7，为本实用新型的钢板阻尼墙的连接装置与外部结构构件连接的第四种实施例示意图，图中包括柱6、梁7、一个刚性墙，柱6和梁7垂直交叉设计，钢板阻尼墙的一侧与梁7相连，钢板阻尼墙的另一侧与刚性墙相连，刚性墙下端设置在梁7上，上端与钢板阻尼墙连接。

参见图8，为本实用新型的钢板阻尼墙的连接装置与外部结构构件连接的第五种实施例示意图，图中包括柱6、梁7、一个K字形支撑8、混凝土墙体9，钢板阻尼墙上部与梁7连接，下部与K字形支撑8相连，K字形支撑8分别支撑在两个梁7、柱6节点上，混凝土墙体9齐平K字形支撑8上表面浇注，将整个K字形支撑8浇注在混凝土墙体9内，混凝土墙体9与墙两侧的柱6之间留有一定的空隙，保证墙体上部钢板阻尼墙能够有足够变形空间。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种用于消能减震的钢板阻尼墙，其特征在于，包括钢板阻尼墙本体及钢板阻尼墙本体上设置的连接装置，该钢板阻尼墙本体包括耗能钢板、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加劲板，所述耗能钢板和上、下水平连接钢板之间通过焊接连接，所述耗能钢板和两端的翼缘板分别采用焊接连接，所述耗能钢板的两侧分别设有加劲板，该加劲板和耗能钢板之间采用焊接连接，所述耗能钢板同侧的加劲板之间不交叉，所述钢板阻尼墙上部的连接装置与所述上水平连接钢板或下水平连接钢板之间采用焊接连接，所述连接装置包括至少两块竖向钢板，该两块竖向钢板之间互相平行且同时垂直于所述上水平连接钢板或下水平连接钢板。

2.根据权利要求1所述的一种用于消能减震的钢板阻尼墙，其特征在于，所述连接装置的竖向钢板上开有竖向长形孔，且所有竖向钢板上的长形孔对称设置。

3.根据权利要求2所述的一种用于消能减震的钢板阻尼墙，其特征在于，所述连接装置中的竖向钢板上的长形孔中设置有至少一个螺栓或销钉。

4.根据权利要求1所述的一种用于消能减震的钢板阻尼墙，其特征在于，所述两块竖向钢板之间留有间隙，该间隙内嵌入外部连接构件，所述外部连接构件的相应位置处开有竖向长形孔。

5.根据权利要求1所述的一种用于消能减震的钢板阻尼墙，其特征在于，所述连接装置通过在所述竖向钢板上横向设置螺栓或销钉与外部结构构件连接。

6.根据权利要求2所述的一种用于消能减震的钢板阻尼墙，其特征在于，所述钢板阻尼墙和连接装置固定后，螺栓或销钉在所述长形孔中能上下自由滑动，不能前后活动。

7.根据权利要求1所述的一种用于消能减震的钢板阻尼墙，其特征在于，所述加劲板通长或局部布置于所述耗能钢板的两侧而没有交叉，加劲板可布置成水平、竖直方式或沿耗能钢板对角线方向布置。

8.根据权利要求1所述的一种用于消能减震的钢板阻尼墙，其特征在于，所述耗能钢板一侧的局部加劲板方向采用相同或不相同。

9.根据权利要求1所述的一种用于消能减震的钢板阻尼墙，其特征在于，所述耗能钢板采用矩形或方形。

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