CN101936044A - 灯笼式钢板耗能器 - Google Patents

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安立刚
王强
贾连光
任江涛
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Shenyang Jianzhu University
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Shenyang Jianzhu University
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Abstract

灯笼式钢板耗能器，涉及一种建筑结构震动控制装置，螺栓连接时，钢板耗能器包括连接部位和耗能部位两部分，连接部位采用矩形形式，并在其上设置螺栓孔；中间耗能部位外轮廓采用向外凸的弧形或者较圆滑的多边形形式，内部采用圆形、椭圆形或者其它较圆滑的多边形进行切割掏孔。灯笼式钢板耗能器初始刚度大、钢材屈服面积大、耗能效果好、钢材利用率高，同时钢板耗能器的制作、安装简单当方便，既适用于钢结构也使用于混凝土结构。

Description

灯笼式钢板耗能器
技术领域
本发明涉及一种建筑结构震动控制装置，特别是涉及一种灯笼式钢板耗能器。
背景技术
由于金属材料进入塑性以后具有良好的滞回性能，因而被用来制作各种类型的耗能装置。钢板耗能器装置一般由低屈服点或者极低屈服点钢板和其定位装置组装而成的一种被动耗能减震装置。其抗震机理简单、造价低、效果显著。同时，该装置一般是作为非承重构件安装在结构中，在正常使用状态下，其能够提高结构的整体刚度；在小震情况下，建筑结构本身就能够满足抗震设防要求，此时结构的变形相对较小，钢板耗能器不进入或较少部分进入塑性阶段；在遇到大震或罕遇地震时，耗能器要率先进入塑性阶段，依靠其产生的塑性能来减少结构的地震反应，其破坏不会影响整体结构的使用。该装置既可以用于新建工程结构的抗震设计也可以用于已有建筑的加固维修，具有良好的经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种灯笼式钢板耗能器，安装于框架人字形支撑上，或安装于梁和墙之间，在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度，而在遇到地震时，利用钢板耗能器的屈服耗能能够减少建筑结构的地震反应，对建筑结构起到很好的保护作用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
灯笼式钢板耗能器，螺栓连接时，钢板耗能器包括连接部位和耗能部位两部分，连接部位采用矩形形式，并在其上设置螺栓孔；中间耗能部位外轮廓采用向外凸的弧形或者较圆滑的多边形形式，内部采用圆形、椭圆形或者其它较圆滑的多边形进行切割掏孔。
灯笼式钢板耗能器，焊接连接时，耗能部位的两端直接焊接在固定装置上，即耗能器没有连接部位，钢板耗能减震器几何上采用对称布置，中间耗能部位可采用一个椭圆、圆、多边形或者多个椭圆、圆、多边形、掏孔，当采用多个椭圆、圆、多边形时可采用横向或者竖向成对称布置。
所述的灯笼式钢板耗能器，其所述的固定装置有两种形式，固定装置一：由连接螺栓、加固槽钢、连接角钢、对焊连接槽钢、钢垫板组成；固定装置二：由外包钢板、高强螺栓、预埋钢管、加肋H型钢、肋板组成。
本发明的优点与效果是：
灯笼式钢板耗能器初始刚度大、钢材屈服面积大、耗能效果好、钢材利用率高，同时钢板耗能器的制作、安装简单当方便，既适用于钢结构也使用于混凝土结构。
附图说明
图1为本发明采用螺栓连接的单孔型钢板耗能器；
图2为本发明采用焊接连接的单孔型钢板耗能器；
图3、图5为本发明采用螺栓连接的多孔型钢板耗能器(以三孔为例)；
图4、图6为本发明采用焊接连接的多孔型钢板耗能器(以三孔为例)；
图7为本发明采用螺栓连接的单孔型钢板耗能器及其固定装置一；
图8为图7的立面图；
图9为本发明采用螺栓连接的多孔型钢板耗能器及其固定装置一；
图10为图9的立面图；
图11为本发明采用焊接连接的单孔型钢板耗能器及其固定装置二；
图12为图10的立面图；
图13为本发明采用焊接连接的多孔型钢板耗能器及其固定装置二；
图14为图13的立面图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行详细说明，
灯笼式钢板耗能器通过固定装置将其安装在人字形支撑和梁之间或者承重墙和梁之间，按照钢板耗能器的安装方式的不同可分为螺栓连接和焊接连接，其固定装置既可以选用固定装置一也可以选用固定装置二；同时根据阻尼器耗能部分开洞的多少又可分为单孔型和多孔型(以三孔为例进行说明)钢板耗能器。下面参照附图对本发明分别进行详细说明。
一、单孔型钢板耗能器：
即钢板耗能器的中间耗能部分只有一个孔洞。
图1为采用螺栓连接的单孔型钢板耗能器。
图1中标号含义为：1-连接部位，2-耗能部位，3-螺栓孔。
图2为采用焊接连接的单孔型钢板耗能器。
图2中标号含义为：2-耗能部位，即焊接连接的单孔型钢板耗能器只有耗能部位。
连接部位采用矩形形式，中间耗能部位外轮廓采用向外凸的弧形或者较圆滑的多边形形式，内部采用一个圆形、椭圆形或者其它较圆滑的多边形进行切割掏空。为了制作加工的方便，建议外轮廓采用圆形或者椭圆形，内部采用圆形或者椭圆形进行切割。
二、多孔型钢板耗能器：
其结构形式与单孔型相类似，不同之处在于中间耗能部位有多个圆形(椭圆形或者多边形)孔洞，这些孔洞应沿横向或者竖向成对称布置。
图3、图4、图5、图6为多孔型钢板耗能器。
图中标号的含义同图1、图2的含义相同。
三、螺栓连接：
图7为采用螺栓连接方式，
钢板耗能器采用单孔型，固定装置采用的是固定装置一。图8为图7的立面图。
其中固定装置一有以下部分组成：2-连接螺栓，3-加固槽钢，4-连接角钢，6-对焊连接槽钢，7-钢垫板。
其它标号的含义为：1-框架型钢梁，5-钢板耗能器。
图9为采用螺栓连接的多孔型钢板耗能器，固定装置采用的是固定装置一。图10为图9的立面图。
图9、图10中标号的含义同图7、图8。
在安装钢板耗能器时，可以沿纵向或者横向多片并列同时安装。图7、图9是两片钢板耗能器沿纵向并列安装，以下图中的钢板耗能器的安装方法相同。
四、焊接连接：
图11为单孔型钢板耗能器的焊接连接，固定装置采用的是固定装置二。图12为图11的立面图。
固定装置二有以下部分组成：1-外包钢板，2-高强螺栓，4-预埋钢管，5-加肋H型钢，6-肋板。外包钢板和加肋H型钢采用焊接连接。
施工安装时，固定装置二需要事先在混凝土梁中设置预埋件即图中标号4-预埋钢管，待混凝土达到设计强度后即可进行外包钢板的施工安装。
图中其它标号的含义：3-混凝土梁，7-钢板耗能器。
图13为多孔型钢板耗能器的焊接连接，固定装置采用的是固定装置二。图14为图13的立面图。
图13、图14中标号的含义同图11、图12。

Claims (3)

1.灯笼式钢板耗能器，其特征在于，螺栓连接时，钢板耗能器包括连接部位和耗能部位两部分，连接部位采用矩形形式，并在其上设置螺栓孔；中间耗能部位外轮廓采用向外凸的弧形或者较圆滑的多边形形式，内部采用圆形、椭圆形或者其它较圆滑的多边形进行切割掏孔。
2.灯笼式钢板耗能器，其特征在于，焊接连接时，耗能部位的两端直接焊接在固定装置上，即耗能器没有连接部位，钢板耗能减震器几何上采用对称布置，中间耗能部位可采用一个椭圆、圆、多边形或者多个椭圆、圆、多边形、掏孔，当采用多个椭圆、圆、多边形时可采用横向或者竖向成对称布置。
3.根据权利要求2所述的灯笼式钢板耗能器，其特征在于，所述的固定装置有两种形式，固定装置一：由连接螺栓、加固槽钢、连接角钢、对焊连接槽钢、钢垫板组成；固定装置二：由外包钢板、高强螺栓、预埋钢管、加肋H型钢、肋板组成。
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PB01 Publication
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