CN204298979U - 一种槽钢约束剪切型阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种槽钢约束剪切型阻尼器，至少包括一块方形面内剪切耗能钢板、两个槽钢约束构件、两个槽钢外封板、顶板和底板以及两块侧面加劲板，两个槽钢约束构件相背设置，所述槽钢外封板覆盖槽钢约束构件的开口面，面内剪切耗能钢板夹持在两个槽钢约束构件之间，所述槽钢约束构件的腹板和面内剪切耗能钢板上穿设对拉螺栓连接，面内剪切耗能钢板的四个侧边分别垂直连接顶板、底板和两个侧面加劲板。本实用新型极大地提高建筑结构抵抗水平地震作用的能力，提高结构的抗震性能；防止受剪芯板面外屈曲，从而保证了其纯剪受力状态；避免了在芯板上的焊接工序，提高了耗能钢板的低周疲劳性能，保证了其面内剪切耗能受力状态。

Description

一种槽钢约束剪切型阻尼器

技术领域

本实用新型涉及建筑结构抗震防灾技术领域，属于结构减震被动控制领域，尤其涉及一种利用结构剪切相对变形，通过钢材塑性耗能的槽钢约束剪切型阻尼器。

背景技术

目前，结构耗能减震技术正在成为土木工程领域减灾防灾的热点。建筑耗能减震是利用能量平衡原理，来降低结构在地震中的破坏程度。地震输入结构能量包括：(1)结构动能、(2)结构损伤耗能、(3)结构弹性势能、(4)粘滞阻尼耗能等。结构损伤耗能越多，结构的破坏程度就越严重；结构动能和弹性势能开始为零，地震结束后，结构停止晃动时其仍然为零，不参与耗散地震输入能量。因此，要想减小结构损伤耗能，就只能增加结构的粘滞阻尼耗能。为增加粘滞阻尼耗能，可为结构附加耗能减震装置，金属耗能装置就为其中的一种，其它类型包括粘弹性或油压粘滞阻尼器等。

本发明属于一种金属耗能阻尼器，现有的剪切型金属阻尼器耗能机理主要有两种：(1)通过钢板的面内剪切变形耗能；(2)通过钢板的面外弯曲变形耗能。

第一种剪切型阻尼器屈服位移较小，但是延性和极限变形能力较差，其受到水平剪切作用时，容易在面外发生屈曲失稳破坏，从而受力状态发生了改变，其能在结构变形早起发挥作用，但是结构位移较大时又容易发生破坏。第二种剪切型阻尼器延性与极限位移较大，但是屈服位移也较大，其发挥耗能作用相对较晚。

为了避免面内剪切变形耗能阻尼器在面外发生剪切屈曲破坏，目前常用的方法是在钢板面外焊接加劲肋，但是该构造与加工方法会引起焊接残余热应力对耗能钢板造成损伤，严重影响其低周疲劳性能，不能充分利用钢材的耗能能力。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题就是针对现有剪切型金属阻尼器存在的上述不足，提供一种槽钢约束剪切型阻尼器，其能够提供较大的附加阻尼，降低地震作用，保护主体结构。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种槽钢约束剪切型阻尼器，至少包括一块方形面内剪切耗能钢板、两个槽钢约束构件、两个槽钢外封板、顶板和底板以及两块侧面加劲板，两个槽钢约束构件相背设置，所述槽钢外封板覆盖槽钢约束构件的开口面，面内剪切耗能钢板夹持在两个槽钢约束构件之间，所述槽钢约束构件的腹板和面内剪切耗能钢板上穿设对拉螺栓连接，面内剪切耗能钢板的四个侧边分别垂直连接顶板、底板和两个侧面加劲板。

进一步地，所述槽钢外封板焊接固定于所述槽钢约束构件的两个翼板上。

进一步地，所述槽钢约束构件的腹板和面内剪切耗能钢板上对应设置多个条形孔，所述多个条形孔绕面内剪切耗能钢板的中轴线对称等间距布置。

通过以上技术方案，本实用新型相较于现有技术具有以下技术效果：本实用新型极大地提高建筑结构抵抗水平地震作用的能力，提高结构的抗震性能；利用槽钢标准件作为芯板面外约束单元，可防止受剪芯板面外屈曲，从而保证了其纯剪受力状态；避免了在芯板上的焊接工序，提高了耗能钢板的低周疲劳性能，保证了其面内剪切耗能受力状态；同时采用槽钢标准构件，取材容易、加工量小，大幅度降低了加工成本，是一种具有良好推广前景的耗能装置。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1侧视图；

图3为图1俯视图；

图4为面内剪切耗能钢板的结构示意图。

元件标号说明：

1    面内剪切耗能钢板

2    侧面加劲板

3    槽钢约束构件

4    槽钢外封板

5    对拉螺栓

6    盖板

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1及图2所示，本实用新型提供一种槽钢约束剪切型阻尼器，至少包括一块方形面内剪切耗能钢板1(图4所示)、两个槽钢约束构件3、两个槽钢外封板4、两块盖板6(顶板、底板)以及两块侧面加劲板2。如图3所示，两个槽钢约束构件3相背设置，槽钢外封板4覆盖槽钢约束构件3的开口面，面内剪切耗能钢板1夹持在两个槽钢约束构件3之间。槽钢约束构件3的腹板和面内剪切耗能钢板1上对应设置多个条形孔，条形孔内穿设对拉螺栓5实现双面夹紧。面内剪切耗能钢板1的四个侧边分别垂直连接顶板、底板和两个侧面加劲板2。

作为本实用新型的进一步改进，多个条形孔绕面内剪切耗能钢板的中轴线对称等间距布置，用以约束面内剪切耗能钢板1面外失稳。

以下结合本实用新型的具体构造过程作进一步详述：

(1)根据建筑与分析设计要求，确定本结构的外观尺寸，包括长度、高度、宽度等参数，以方便与主体结构连接。

(2)根据屈服承载力与屈服位移要求，适当选择面内剪切耗能钢板1的大小与尺寸，并在其上开螺栓孔。

(3)将面内剪切耗能钢板1与侧面加劲板2以及盖板6焊接成为一整体，用以传递荷载。

(4)在槽钢约束构件3的腹板上与面内剪切耗能钢板1螺栓孔相应的位置开螺栓孔，并紧贴约束。

(5)所述的对拉螺栓5穿过上述螺栓孔，并拧紧固定。

(6)槽钢外封板4焊接固定于槽钢约束构件的两个翼板上。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种槽钢约束剪切型阻尼器，其特征在于，至少包括一块方形面内剪切耗能钢板、两个槽钢约束构件、两个槽钢外封板、顶板和底板以及两块侧面加劲板，两个槽钢约束构件相背设置，所述槽钢外封板覆盖槽钢约束构件的开口面，面内剪切耗能钢板夹持在两个槽钢约束构件之间，所述槽钢约束构件的腹板和面内剪切耗能钢板上穿设对拉螺栓连接，面内剪切耗能钢板的四个侧边分别垂直连接顶板、底板和两个侧面加劲板。

2.根据权利要求1所述的槽钢约束剪切型阻尼器，其特征在于，所述槽钢外封板焊接固定于所述槽钢约束构件的两个翼板上。

3.根据权利要求1所述的槽钢约束剪切型阻尼器，其特征在于，所述槽钢约束构件的腹板和面内剪切耗能钢板上对应设置多个条形孔，所述多个条形孔绕面内剪切耗能钢板的中轴线对称等间距布置。