CN102912877A - 复式多孔密肋软钢阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种复式多孔密肋软钢阻尼器。它包括：耗能肋及人字形支撑顶部，其矩形的耗能部位内部设有若干的内设孔；内设孔为椭圆形且长轴水平布置，内设孔开孔后形成横纵交错的耗能肋；相对内设孔的横向两侧为固定部位；固定部位设有连接孔，固定部位至少设有两片软钢阻尼器；且各软钢阻尼器之间设有钢垫板。本发明初始刚度较大、无明显应力集中现象、钢材屈服面积大、耗能效果好、钢材利用率高。阻尼器的平面外刚度大，保证了阻尼器在较大平面外受力时不至于被破坏。另外，复式多孔密肋软钢阻尼器的制作、安装简单、使用方便，既可以用于新建建筑工程的抗震设计，也可以用于已有工程的加固维修。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑结构震动控制装置，特别是涉及一种建筑结构震动控制的建筑用复式多孔密肋软钢阻尼器。
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。金属阻尼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，耗能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，金属阻尼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，金属阻尼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。耗能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。
软钢阻尼器是充分利用软钢进入塑性阶段后具有良好的滞回特性。1972年，Kelly和Skinner等美国学者首先开始研究利用软钢的这种性能来控制结构的动力反应，并提出软钢阻尼器的几种形式，包括扭转梁、弯曲梁、U形条耗能器等。随后，其它学者又相继提出许多形式各异的软钢阻尼器，其中比较典型的如X形、三角形板软钢阻尼器、E型钢阻尼器、C型钢阻尼器。经过国内外许多学者的理论分析和实验研究，证实软钢阻尼器具有稳定的滞回特性，良好的低周疲劳性能，长期的可靠性和不受环境、温度影响等特点，是一种很有前途的耗能器。
目前研究开发的软钢阻尼器有中国专利号200410020892.8公开了一种名称为“双X型软钢阻尼器”发明专利；中国专利号 200410020893.2公开了一种名称为“圆孔型软钢阻尼器”的发明专利；中国专利号201010556734.X公开了一种名称为“分阶段屈服型软钢阻尼器”的发明专利。
然而，一些软钢阻尼器受力屈服后，局部应力和应变集中现象严重，致使阻尼器塑性分布不均匀，没有充分发挥材料的潜能。
发明内容
本发明针对上述存在的技术问题，目的在于提供一种复式拱形多孔金属阻尼器，安装于框架人字形支撑上，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，利用复式拱形多孔金属阻尼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的复式多孔密肋软钢阻尼器。
为了实现上述目的本发明解决技术问题的技术方案是：
复式多孔密肋软钢阻尼器，包括：耗能肋及人字形支撑顶部，其矩形的耗能部位内部设有若干的内设孔；内设孔为椭圆形且长轴水平布置，内设孔3开孔后形成横纵交错的耗能肋2；相对内设孔的横向两侧为固定部位；固定部位设有连接孔，固定部位至少设有两片软钢阻尼器；且各软钢阻尼器之间设有钢垫板。
所述的耗能肋横排或纵排均等间距。
所述的连接孔通过螺栓分别与钢梁和人字形支撑顶部相连接。
所述的钢梁和人字形支撑顶部与固定部位连接两侧采用角钢作为垫板，再通过螺栓将槽钢分别与钢梁和人字形支撑顶部相连接。
本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
本发明在受到水平地震力时，复式多孔密肋软钢阻尼器受到水平剪切作用。耗能部位内设置多个内设孔，内设孔为椭圆形且长轴水平布置，横纵规律排列，形成横纵交错的耗能肋，耗能肋横排或纵排均等间距，不仅节省材料，而且使阻尼器的耗能更充分。因此利用复式多孔密肋软钢阻尼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。
本发明复式多孔密肋软钢阻尼器初始刚度较大、无明显应力集中现象、钢材屈服面积大、耗能效果好、钢材利用率高；阻尼器的平面外刚度大，能够充分耗能前不至于平面外失稳，保证了阻尼器在较大平面外受力时不至于被破坏。另外，复式多孔密肋软钢阻尼器的制作安装简单、使用方便，既可以用于新建建筑工程的抗震设计，也可以用于已有工程的加固维修。
附图说明
图1为本发明复式多孔密肋软钢阻尼器立面的结构示意图；
图2为本发明复式多孔密肋软钢阻尼器侧视结构示意图；
图3为本发明复式多孔密肋软钢阻尼器固定连接方式的结构示意图。
图中零件：1为耗能部位；2为耗能肋；、3为内设孔；4为固定部位；5为螺孔；6为钢垫板；7为角钢；8为固定螺栓；9为钢梁；10为人字形支撑顶部；11为槽钢；12为螺母；13为螺栓。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明的保护范围不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准。另外，以不违背本发明技术方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。
实施例1：
如图1、2、3所示的复式多孔密肋软钢阻尼器耗能部位1、耗能肋2、内设孔3、固定部位4、螺孔5、钢垫板6、角钢7、固定螺栓8、钢梁9、人字形支撑顶部10、槽钢11、螺母12和螺栓13。矩形的耗能部位1内部设有若干的内设孔3；内设孔3为椭圆形且长轴水平布置，内设孔3开孔后形成横纵交错的耗能肋2；耗能肋2横排或纵排均等间距。相对内设孔3的横向两侧为固定部位4；固定部位4设有连接孔，连接孔通过螺栓分别与钢梁9和人字形支撑顶部10相连接，钢梁9和人字形支撑顶部10与固定部位4连接两侧采用角钢7作为垫板，再通过螺栓将槽钢11分别与钢梁9和人字形支撑顶部10相连接。固定部位4至少设有两片软钢阻尼器；且各软钢阻尼器之间设有钢垫板6。
Claims (4)
1.复式多孔密肋软钢阻尼器，包括：耗能肋（2）及人字形支撑顶部（10），其特征在于：矩形的耗能部位（1）内部设有若干的内设孔（3）；内设孔（3）为椭圆形且长轴水平布置，内设孔（3）开孔后形成横纵交错的耗能肋（2）；相对内设孔（3）的横向两侧为固定部位（4）；固定部位（4）设有连接孔，固定部位（4）至少设有两片软钢阻尼器；且各软钢阻尼器之间设有钢垫板（6）。
2.根据权利要求1所述的复式多孔密肋软钢阻尼器，其特征在于：所述的耗能肋（2）横排或纵排均等间距。
3.根据权利要求1所述的复式多孔密肋软钢阻尼器，其特征在于：所述的连接孔通过螺栓分别与钢梁（9）和人字形支撑顶部（10）相连接。
4.根据权利要求1或3所述的复式多孔密肋软钢阻尼器，其特征在于：所述的钢梁（9）和人字形支撑顶部（10）与固定部位（4）连接两侧采用角钢（7）作为垫板，再通过螺栓将槽钢（11）分别与钢梁（9）和人字形支撑顶部（10）相连接。
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