CN102644336B - 一种设有约束装置的金属阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种设有约束装置的金属阻尼器，其特征在于，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约束装置，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采用焊接连接，所述耗能钢板的两侧分别设有约束装置，该约束装置包括至少两块防屈曲装置，该防屈曲装置上设有螺栓孔，所述耗能钢板两侧的防屈曲装置通过螺栓连接固定。本发明利用耗能钢板平面内受力时初始刚度较大的优点，且通过约束的方式防止耗能钢板的平面外屈曲，保证了阻尼器的耗能能力及稳定性；约束装置独立于耗能板，避免了在耗能钢板上焊接加劲对耗能钢板本身造成损伤。

Description

一种设有约束装置的金属阻尼器
技术领域
本发明涉及建筑工程结构抗震技术领域，具体地说，是涉及一种设有约束装置的建筑消能金属阻尼器。
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。金属耗能器是一种耗能性能优越、构造简单、制作方便、造价低廉、易于更换的耗能减震装置。它既可以配合隔震支座或隔震系统，作为其中的耗能单元或限位装置，又可以单独用于建筑结构中作为耗能装置，提供附加阻尼和刚度，因此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。国内外学者、工程技术人员先后开发了多种类型的金属耗能器，目前主要应用的有X型、三角形和开孔形加劲阻尼装置。这类金属耗能器具有较好的耗能性能，然而由于采用的是平面外受力形式，初始刚度较小，当所需吨位较大时重量、长度也相应较大。
对此，可采用平面内受力形式的金属阻尼器来克服上述缺点。但平面内受力的金属阻尼器的耗能钢板易发生平面外屈曲，导致阻尼器的耗能能力下降、性能不稳定。
发明内容
本发明目的在于克服现有的技术不足，提出了一种设有约束装置的金属阻尼器，克服了现有钢板平面内剪切时易发生屈曲及钢板平面外受力时初始刚度较低的缺陷。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种设有约束装置的金属阻尼器，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约束装置，所述耗能钢板和上下水平连接钢板之间采用焊接连接，所述耗能钢板和两端的翼缘板采用焊接连接，所述耗能钢板的两侧分别设有约束装置，该约束装置包括至少两个防屈曲装置，该防屈曲装置上设有螺栓孔，所述耗能钢板两侧的防屈曲装置通过螺栓连接固定。
进一步，所述约束装置与所述耗能钢板是相互独立的。
进一步，所述防屈曲装置呈T字形，包括底部和头部，防屈曲装置的底部钢板上设有螺栓孔，防屈曲装置底部的两端抵住所述耗能钢板两端的翼缘板，防屈曲装置的头部抵住所述耗能钢板。
进一步，所述耗能钢板表面贴上硅胶板或橡胶板，填充在防屈曲装置的头部和耗能钢板之间。
进一步，所述防屈曲装置的底部和两端的翼缘板之间设有防摩擦用的软玻璃。
进一步，所述耗能钢板同侧相邻的防屈曲装置之间留有一定的间隙。
进一步，所述耗能钢板两侧的防屈曲装置水平成对布置于所述耗能钢板的两侧而没有交叉。
进一步，所述耗能钢板两侧的防屈曲装置的数目、高度分别相等，且对称分布。
进一步，所述约束装置上下端的防屈曲装置和上下水平连接钢板之间分别留有一定的间隙。
进一步，所述耗能钢板为矩形或方形。
进一步，所述耗能钢板上可设有镂空，该镂空形状可采用圆形、椭圆形、矩形、菱形或条形。
本发明结构原理：耗能钢板是阻尼器的耗能部件，并提供金属阻尼器的初始刚度，所述耗能钢板两侧的约束装置，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为金属阻尼器的固定连接装置，保证耗能钢板上下端发生相对变形，并与其他建筑结构相连，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现象及保证在大变形阶段稳定的滞回性能。
本发明具有以下优点：
1、利用耗能钢板平面内受力时初始刚度较大的优点，且通过约束的方式防止耗能钢板的平面外屈曲，保证了阻尼器的耗能能力及稳定性；
2、约束装置独立于耗能板，避免了在耗能钢板上焊接加劲对耗能钢板本身造成损伤。
附图说明
图1为本发明金属阻尼器的正截面结构示意图(包括图1a、1b)。
图2为图1的金属阻尼器的A-A方向的剖面示意图(包括图2a、2b)。
图3为图1的金属阻尼器的B-B方向的剖面示意图(包括图3a、3b)。
图4为本发明金属阻尼器的整体外观结构示意图。
图5为本发明中防屈曲装置的结构示意图。
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的前提下进行实施，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。
实施例：
参见图1的金属阻尼器的正截面结构示意图，包括与其他建筑结构连接的上下水平连接钢板4，上下水平连接钢板4之间为耗能钢板，在耗能钢板两侧设有约束装置，该约束装置包括至少两块防屈曲装置2，耗能钢板两侧的防屈曲装置2采用螺栓连接固定。图1a中同侧相邻的防屈曲装置2之间留有间隙，图1b中同侧相邻的防屈曲装置之间无间隙。
参见图2是图1沿A-A方向的剖面图，耗能钢板1和上下水平连接钢板4采用焊接连接，耗能钢板1的两端分别设有翼缘板3，耗能钢板1和翼缘板3之间采用焊接连接。耗能钢板1可为矩形或方形。耗能钢板1上可设有镂空，该镂空形状可采用圆形、椭圆形、矩形、菱形或条形。
防屈曲装置2呈T字形，包括底部21和头部22，防屈曲装置的底部21设有螺栓孔23，防屈曲装置的头部22抵住耗能钢板1，防屈曲装置的头部22和耗能钢板1之间设有硅胶板或橡胶板。防屈曲装置的底部21抵住翼缘板3，防屈曲装置的底部21和两端的翼缘板3之间设有防摩擦用的软玻璃或其他。
参见图3是图1沿B-B方向的剖面图，耗能钢板1同侧相邻的防屈曲装置2之间有间隙或无间隙。约束装置上下两端的防屈曲装置2和上下水平连接钢板4之间有间隙。
参见图4为金属阻尼器的整体外观结构图，耗能钢板两侧的防屈曲装置2的数目、高度分别相等，且对称分布。耗能钢板两侧对称布置的防屈曲装置2之间采用螺栓24固定连接。上下水平连接钢板4设有连接孔41，用于与其他建筑结构相连接。
参见图5为防屈曲装置的结构图，防屈曲装置2呈T字形，包括底部21和头部22，防屈曲装置2的四个角处均设有一个螺栓孔，每个螺栓孔内穿过一螺栓24，用于和对侧的防屈曲装置2固定在一起。
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 (10)

1.一种设有约束装置的金属阻尼器，其特征在于，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约束装置，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采用焊接连接，所述耗能钢板的两侧分别设有约束装置，该约束装置包括至少两块防屈曲装置，该防屈曲装置上设有螺栓孔，所述耗能钢板两侧的防屈曲装置通过螺栓连接固定。
2.根据权利要求1所述的一种设有约束装置的金属阻尼器，其特征在于，所述防屈曲装置呈T字形，包括底部和头部，防屈曲装置的底部设有螺栓孔，防屈曲装置底部抵住所述耗能钢板两端的翼缘板，防屈曲装置的头部抵住所述耗能钢板。
3.根据权利要求1所述的一种设有约束装置的金属阻尼器，其特征在于，所述耗能钢板表面贴上硅胶板或橡胶板，填充在防屈曲装置的头部和耗能钢板之间。
4.根据权利要求1所述的一种设有约束装置的金属阻尼器，其特征在于，所述防屈曲装置的底部和两端的翼缘板之间设有防摩擦用的软玻璃。
5.根据权利要求1所述的一种设有约束装置的金属阻尼器，其特征在于，所述耗能钢板同侧相邻的防屈曲装置之间有间隙或无间隙。
6.根据权利要求1所述的一种设有约束装置的金属阻尼器，其特征在于，所述耗能钢板两侧的防屈曲装置水平成对布置于所述耗能钢板的两侧而没有交叉。
7.根据权利要求1所述的一种设有约束装置的金属阻尼器，其特征在于，所述耗能钢板两侧的防屈曲装置的数目、高度分别相等，且对称分布。
8.根据权利要求1所述的一种设有约束装置的金属阻尼器，其特征在于，所述约束装置两端的防屈曲装置和上下水平连接钢板之间有间隙。
9.根据权利要求1所述的一种设有约束装置的金属阻尼器，其特征在于，所述约束装置与所述耗能钢板是相互独立的。
10.根据权利要求1所述的一种设有约束装置的金属阻尼器，其特征在于，所述耗能钢板为矩形或方形，所述耗能钢板上设有镂空或不设，所述镂空形状可采用圆形、椭圆形、矩形、菱形或条形。
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