CN103835388A

CN103835388A - 一种设有多个剪切腹板的金属阻尼器

Info

Publication number: CN103835388A
Application number: CN201410105712.XA
Authority: CN
Inventors: 陈明中; 徐继东; 黄坤耀; 刘瑞娟
Original assignee: SHANGHAI SAFE SEISMIC RETROFIT AND VIBRATION CONTROL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI SAFE SEISMIC RETROFIT AND VIBRATION CONTROL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2014-06-04

Abstract

本发明公开了一种设有多个剪切腹板的金属阻尼器，包括剪切腹板、设置在剪切腹板上下方的水平连接钢板、设置在剪切腹板两端的翼缘板、设置在剪切腹板侧面的加劲板，所述剪切腹板和上下水平连接钢板之间分别采用焊接连接，所述剪切腹板和两端的翼缘板之间分别采用焊接连接，所述加劲板和剪切腹板之间采用焊接连接，所述剪切腹板至少设有两个，且相邻的剪切腹板相互平行，所有剪切腹板之间的间距相同或不同。本发明利用剪切腹板平面内受力时初始刚度较大的优点，且通过设双剪切腹板和不同加劲板的方式防止剪切腹板的平面外屈曲，保证了阻尼器的耗能能力及稳定性；当所需吨位较大时，双剪切腹板金属阻尼器的重量和长度较单剪切腹板小。

Description

一种设有多个剪切腹板的金属阻尼器

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，是涉及一种设有多个剪切腹板的金属阻尼器。

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、梁或节点等支撑构件组成。金属阻尼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。国内外学者利用金属阻尼器剪切腹板在平面内滞回变形过程来吸收能量，这类金属阻尼器具有较好的耗能性能。然而，由于现有技术中，一般是只采用一个剪切腹板来耗能，当所需吨位较大的金属阻尼器时，剪切腹板的重量、长度均需相应增大，不方便装运、安装。

发明内容

本发明目的在于克服现有的技术不足，提出了一种设有多个剪切腹板的金属阻尼器，克服了大吨位金属阻尼器钢板由于面积较大而易发生面外屈曲，及大吨位金属阻尼器的长度、重量都变大的缺陷。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种设有多个剪切腹板的金属阻尼器，包括剪切腹板、设置在剪切腹板上下方的水平连接钢板、设置在剪切腹板两端的翼缘板、设置在剪切腹板侧面的加劲板，所述剪切腹板和上下水平连接钢板之间分别采用焊接连接，所述剪切腹板和两端的翼缘板之间分别采用焊接连接，所述加劲板和剪切腹板之间采用焊接连接，所述加劲板和上下水平连接钢板、两端翼缘板接触处均采用焊接连接，所述剪切腹板至少设有两个，且相邻的剪切腹板相互平行，所有剪切腹板之间的间距相同或不同。

进一步，当相邻剪切腹板之间的间距较小时，剪切腹板之间填充弹性材料，剪切腹板最外侧的两个侧面上设置加劲板。

进一步，当相邻剪切腹板之间的间距较大时，在每个剪切腹板的两侧均设置加劲板。

进一步，所述剪切腹板同一侧面上的加劲板交叉或无交叉设置。

进一步，所述加劲板采用水平、竖直或对角连接的方向设置于剪切腹板的侧面上。

进一步，所述加劲板采用通长或局部模式设置于剪切腹板的侧面上。

进一步，所述剪切腹板设计成矩形或方形。

本发明结构原理：剪切腹板是阻尼器的耗能部件，并提供金属阻尼器的初始刚度，所述上下水平连接钢板为金属阻尼器的固定连接装置，防止剪切腹板上下端发生相对变形，并与其他建筑结构相连。剪切腹板两端的翼缘板，防止剪切腹板在屈服前发生局部屈曲现象及保证在大变形阶段有稳定的滞回性能。为了克服现有钢板平面内剪切时易发生屈曲及初始刚度较低的缺陷，必须尽量减小剪切腹板的面积，本发明的金属阻尼器设置多个剪切腹板，在单个面积保证很小的情况下，能满足吨位较大的金属阻尼器使用场合。

本发明具有以下优点：

1、利用多个剪切腹板平面内受力时初始刚度较大的优点，保证了阻尼器的耗能能力及稳定性；

2、多个剪切腹板外侧面设置加劲板更加灵活，而不局限于某一种，故可根据不同的金属阻尼器选择不同的加劲方式。

3、由于采用了多个剪切腹板，当所需吨位较大的金属阻尼器时，该类型的金属阻尼器可使阻尼器的重量和长度都大大减小。

附图说明

图1（a-h）为本发明金属阻尼器的正截面结构示意图。

图2（a-h）为图1的金属阻尼器沿1-1方向的剖面结构示意图。

图3（a-h）为图1的金属阻尼器沿2-2方向的剖面结构示意图。

图中各符号代表：1.剪切腹板；2.翼缘板；3.加劲板；4.上下水平连接钢板；5.弹性材料。

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（以剪切腹板设有两块为例）：

参见图1（a-h）、图2（a-h）、图3（a-h）所示，为本发明金属阻尼器的八个不同结构的实施例。其中，图2为图1沿1-1方向的剖面结构示意图；图3为图1沿2-2方向的剖面结构示意图。图中包括剪切腹板1、设置在剪切腹板1上下方的水平连接钢板4、设置在剪切腹板1两端的翼缘板2、设置在剪切腹板1侧面的加劲板3。上下方的水平连接钢板4与其它建筑结构连接。剪切腹板1设有两块，两块剪切腹板1之间相互平行。两块剪切腹板1和上下水平连接钢板4之间分别采用焊接连接。两块剪切腹板1和两端的翼缘板2之间分别采用焊接连接。加劲板3和两块剪切腹板1之间分别采用焊接连接。加劲板3和上下水平连接钢板4、两端翼缘板2接触处均采用焊接连接。两块剪切腹板1大小相同，均采用方形结构。

参见图1（a-c）、图2（a-c）、图3（a-c）为两块剪切腹板1之间的间距较小的情况下的三个实施例。在两块剪切腹板1之间均填充有弹性材料5，该弹性材料5可以采用橡胶、硅胶、或其他弹性材料。在两块剪切腹板1外侧面上的加劲板3对称设计，且两侧面上的加劲板3数量、方向、大小均相同。

实施例1：

如图1（a）、图2（a）、图3（a）所示，在两块剪切腹板1的外侧面上，分别通长设有两块竖直方向的加劲板3、两块水平方向的加劲板3，两块竖直方向的加劲板3和两块水平方向的加劲板3之间相互十字型交叉。

实施例2：

如图1（b）、图2（b）、图3（b）所示，在两块剪切腹板1的外侧面上，分别通长设有两块沿不同对角交叉的加劲板3，两块沿不同对角交叉的加劲板3之间相互十字型交叉。

实施例3：

如图1（c）、图2（c）、图3（c）所示，在两块剪切腹板1的外侧面上，分别局部设有五对十字型交叉的加劲板3，五对十字型交叉的加劲板3在剪切腹板1的外侧面上对称设置。其中一对位于剪切腹板1外侧面的中心位置，其余四对位于剪切腹板1的四个直角的内侧。

参见图1（d-h）、图2（d-h）、图3（d-h）为两块剪切腹板1之间的间距较大的情况下的五个实施例。在两块剪切腹板1之间设置加劲板3，加劲板3的两侧边分别焊接在两块剪切腹板1的内侧面上。在两块剪切腹板1外侧面上的加劲板3对称设计，且两侧面上的加劲板3数量、方向、大小均相同。

实施例4：

如图1（d）、图2（d）、图3（d）所示，在两块剪切腹板1的外侧面上，分别通长设有两块水平方向的加劲板3，在两块剪切腹板1之间设有两块竖直方向的加劲板3。

实施例5：

如图1（e）、图2（e）、图3（e）所示，在两块剪切腹板1的外侧面上，分别通长设有两块竖直方向的加劲板3，在两块剪切腹板1之间设有两块水平方向的加劲板3。

实施例6：

如图1（f）、图2（f）、图3（f）所示，在两块剪切腹板1的外侧面上，分别通长设有一块对角交叉的加劲板3，在两块剪切腹板1之间设有沿不同对角交叉的加劲板3。

实施例7：

如图1（g）、图2（g）、图3（g）所示，在两块剪切腹板1的外侧面上，分别局部设有五块水平方向的加劲板3，五块水平方向的加劲板3在剪切腹板1的外侧面上对称设置，其中一块加劲板3位于剪切腹板1外侧面的中心位置，其余四块加劲板3位于剪切腹板1的四个直角的内侧。在两块剪切腹板1之间局部设有五块竖直方向的加劲板3，五块竖直方向的加劲板3在剪切腹板1的内侧面上对称设置，其中一块加劲板3位于剪切腹板1内侧面的中心位置，其余四块加劲板3位于剪切腹板1的四个直角的内侧。

实施例8：

如图1（h）、图2（h）、图3（h）所示，在两块剪切腹板1的外侧面上，分别局部设有五块竖直方向的加劲板3，五块竖直方向的加劲板3在剪切腹板1的外侧面上对称设置，其中一块加劲板3位于剪切腹板1外侧面的中心位置，其余四块加劲板3位于剪切腹板1的四个直角的内侧。在两块剪切腹板1之间局部设有五块水平方向的加劲板3，五块水平方向的加劲板3在剪切腹板1的内侧面上对称设置，其中一块加劲板3位于剪切腹板1内侧面的中心位置，其余四块加劲板3位于剪切腹板1的四个直角的内侧。

由以上实施例可以看出，本发明的金属阻尼器的加劲板3结构设置形式多种多样。当两块剪切腹板1之间的距离较小时，只在剪切腹板1一侧（即外侧）布置加劲板3，而在两块剪切腹板1之间的间隙内填充弹性材料5；当两块剪切腹板1之间的距离较大时，可在每块剪切腹板1两侧布置加劲板3，而在两块剪切腹板1内侧（即两块剪切腹板1之间）的加劲板3同时焊接在两块剪切腹板1的内侧面上。

无论那种形式的加劲板3结构设计，上述八个实施例总保持一个原则：即两块剪切腹板1外侧面上的加劲板3采用对称设置，其数目、方向、高度均相同；两块剪切腹板1之间的加劲板3和两块剪切腹板1外侧面上的加劲板3之间采用反对称设置，其数目、高度均相同。

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

1.一种设有多个剪切腹板的金属阻尼器，包括剪切腹板、设置在剪切腹板上下方的水平连接钢板、设置在剪切腹板两端的翼缘板、设置在剪切腹板侧面的加劲板，所述剪切腹板和上下水平连接钢板之间分别采用焊接连接，所述剪切腹板和两端的翼缘板之间分别采用焊接连接，所述加劲板和剪切腹板之间采用焊接连接，所述加劲板和上下水平连接钢板、两端翼缘板接触处均采用焊接连接，其特征在于，所述剪切腹板至少设有两个，且相邻的剪切腹板相互平行，所有剪切腹板之间的间距相同或不同。

2.根据权利要求1所述的一种设有多个剪切腹板的金属阻尼器，其特征在于，当相邻剪切腹板之间的间距较小时，剪切腹板之间填充弹性材料，剪切腹板最外侧的两个侧面上设置加劲板。

3.根据权利要求1所述的一种设有多个剪切腹板的金属阻尼器，其特征在于，当相邻剪切腹板之间的间距较大时，在每个剪切腹板的两侧均设置加劲板。

4.根据权利要求1、2、或3所述的一种设有多个剪切腹板的金属阻尼器，其特征在于，所述剪切腹板同一侧面上的加劲板交叉或无交叉设置。

5.根据权利要求4所述的一种设有多个剪切腹板的金属阻尼器，其特征在于，所述加劲板采用水平、竖直或对角连接的方向设置于剪切腹板的侧面上。

6.根据权利要求5所述的一种设有多个剪切腹板的金属阻尼器，其特征在于，所述加劲板采用通长或局部模式设置于剪切腹板的侧面上。

7.根据权利要求1所述的一种设有多个剪切腹板的金属阻尼器，其特征在于，所述剪切腹板设计成矩形或方形。