CN103993678B - 一种组合剪切板阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合剪切板阻尼器，包括结构连接板、间隙低摩擦限位器和剪切板阻尼器，剪切板阻尼器由剪切耗能板的上下两端分别与滑动支承板和支座连接板固接而成，间隙低摩擦限位器包括滑动盖板、低摩擦材料体和限位块，滑动盖板与结构连接板固接，限位块与滑动支承板固接，低摩擦材料体位于滑动盖板与滑动支承板之间，滑动盖板与限位块之间预留一定的间隙。本发明针对剪切板阻尼器的剪切屈服力较高，不利于释放结构中的温度应力，提出一种组合剪切板阻尼器，通过间隙低摩擦限位器，使得结构在温度作用下，组合剪切板阻尼器作为支座能够自由滑动，从而避免了结构中存在较高温度应力的可能，拓宽传统剪切板阻尼器在温度敏感结构中的应用。

Description

一种组合剪切板阻尼器

技术领域

本发明属于土木工程领域，涉及用于减小结构温度应力和地震响应的一种组合剪切板阻尼器。

背景技术

剪切板阻尼器是一种金属屈服耗能型阻尼器，通常在小震或者风振作用下，剪切板处于弹性范围内，给主体结构提供一定的侧向刚度；在中震或大震作用下，剪切板阻尼器通过剪切屈服滞回耗散振动能量。但对于温度敏感结构，温度作用下结构中剪切板阻尼器处于弹性范围，限定了结构的变形，使得结构内部会产生较大的温度应力。

对于受温度应力影响较大的梁桥等结构，常采用的办法是将一端支座改为摩擦系数小、水平滑动位移大的滑动支座来释放温度的作用，如聚四氟乙烯滑动支座作为滑动支座被广泛应用于工程实践。但是对于需要同时考虑地震作用的梁桥，简单的滑动支座常会导致地震作用下结构主梁与滑动装置之间发生过大的位移，进而导致地震作用下的因相对位移过大而造成落梁破坏。因此，如何有效避免结构中的温度应力，又能兼顾结构抗震需求，同时拓宽传统剪切板阻尼器在温度敏感结构中的应用，是本发明提出的出发点。

发明内容

本发明涉及一种组合剪切板阻尼器，适用于温度敏感结构，如梁桥，使得结构在温度作用下，组合剪切板阻尼器作为支座能够自由滑动，从而避免了构件中存在较高温度应力，同时在地震作用下支座的相对位移大于滑动盖板与限位块之间的间隙时，组合剪切板阻尼器又能发挥剪切耗能板的剪切滞回耗能的能力。

本发明所采取的技术方案是：

一种组合剪切板阻尼器，包括结构连接板、间隙低摩擦限位器和剪切板阻尼器，剪切板阻尼器由剪切耗能板的上下两端分别与滑动支承板和支座连接板固定连接而成；间隙低摩擦限位器包括滑动盖板、低摩擦材料体和限位块，滑动盖板的顶面与结构连接板固定连接，限位块与滑动支承板固定连接，并位于滑动盖板和低摩擦材料体的两侧，低摩擦材料体位于滑动盖板的底面与滑动支承板之间。

所述滑动盖板与限位块之间设置一定间隙，沿剪切耗能板剪切变形方向滑动盖板的宽度大于低摩擦材料体的宽度，小于相邻两个限位块之间的净宽度，且滑动盖板与低摩擦材料体的宽度差值大于相邻两个限位块间净宽度与滑动盖板宽度的差值。

剪切耗能板的两侧分别对称固定连接翼缘板，同时剪切耗能板上加设有竖向加劲肋和水平加劲肋。

进一步地，滑动盖板的底面与低摩擦材料体之间的贴合面为平面、折面或者曲面，滑动支承板与低摩擦材料体之间的贴合面为平面、折面或者曲面，低摩擦材料体的形状为平面、折面或曲面。

进一步地，间隙低摩擦限位器沿剪切板剪切变形方向设有多组，每组间隙低摩擦限位器具有相同的几何参数。

作为优选，并排设置多个剪切板阻尼器，多个剪切板阻尼器的剪切耗能板与同一个结构连接板相连接。

本发明具有以下有益效果：

1.从温度敏感结构抗震设计的需求出发，灵活设置组合剪切板阻尼器的参数，如滑动盖板、低摩擦材料体与相邻限位块之间的相对位置，特别是控制滑动盖板与限位块之间的净距，可以实现分阶段动力特性。一方面，在温度作用下，由于低摩擦材料体的摩擦力较小，组合剪切板阻尼器作为支座能够自由滑动；在地震作用下，组合剪切板阻尼器作为支座的相对位移（即滑动盖板与滑动支承板的相对位置）超出设定滑动盖板与限位块之间的净距，从而通过限位块带动下部剪切板阻尼器一起运动，能够通过剪切滞回来有效耗散地震能量。

2.通过对传统剪切板阻尼器进行改进，使得组合剪切板阻尼器能够更好地满足温度敏感结构的抗震需求，不仅可以在正常使用状态下能够满足温度变形要求，而且在地震荷载作用下具有较好的耗能能力，满足结构抗震需求。随着大家对结构减震技术的重视，该组合剪切板阻尼器给抗震设计人员带来了更多选择，因此具有广泛的应用前景，也有一定的社会经济效益。

3.本发明部件制作简单，安装方便灵活。可以先将间隙低摩擦限位器和剪切板阻尼器安装就位，然后通过螺栓将结构连接板与上部主结构连接，通过设置螺栓孔的大小，具有一定的容许误差的能力。

附图说明

图1为本发明实施例1部件相对位置示意图；

图2为本发明实施例1组装完成后示意图；

图3为本发明实施例1组装完成后正视图；

图4为本发明实施例1组装完成后侧视图；

图5为本发明实施例2组装完成后正视图；

图6为本发明实施例3组装完成后示意图；

图7为本发明实施例3组装完成后正视图；

图8为本发明实施例4组装完成后示意图；

图9为本发明实施例4组装完成后侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施例1：

如图1~4所示：本实施例中的组合剪切板阻尼器由结构连接板3、间隙低摩擦限位器和剪切板阻尼器组成，剪切板阻尼器由剪切耗能板1-2的上下两端分别与滑动支承板1-3和支座连接板1-1固接而成，间隙低摩擦限位器由滑动盖板2-1、低摩擦材料体2-2和限位块2-3组成，滑动盖板2-1一侧与结构连接板3固接，限位块2-3与滑动支承板1-3固接，位于滑动盖板2-1和低摩擦材料体2-2的两侧，低摩擦材料体2-2位于滑动盖板2-1与滑动支承板1-3之间，滑动盖板2-1与限位块2-3之间设置一定间隙，且沿剪切耗能板剪切变形方向滑动盖板2-1的宽度大于低摩擦材料体2-2的宽度，小于相邻限位块2-3之间的净宽度，且滑动盖板2-1与低摩擦材料体2-2的宽度差值大于相邻限位块2-3间净宽度与滑动盖板2-1宽度的差值，剪切耗能板1-2的左右两边分别对称固接翼缘板1-4，同时剪切耗能板1-2的平面外分别对称固接竖向加劲肋1-5-1和水平加劲肋1-5-2。

实施例2：

如图5所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：滑动盖板2-1与低摩擦材料体2-2贴合面为曲面，对应的滑动支承板1-3与低摩擦材料体2-2贴合面也为曲面，此时对应的低摩擦材料体2-2的形状也为曲面设置。

实施例3：

如图6和图7所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：间隙低摩擦限位器沿剪切板剪切变形方向设置两组，且每组间隙低摩擦限位器具有相同的几何参数。

实施例4：

如图8和图9所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：两组剪切板阻尼器并排，然后通过相应的间隙低摩擦限位器与同一个结构连接板3相连接。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种组合剪切板阻尼器，其特征在于，包括结构连接板（3）、间隙低摩擦限位器和剪切板阻尼器，剪切板阻尼器由剪切耗能板（1-2）的上下两端分别与滑动支承板（1-3）和支座连接板（1-1）固定连接而成；间隙低摩擦限位器包括滑动盖板（2-1）、低摩擦材料体（2-2）和限位块（2-3），滑动盖板（2-1）的顶面与结构连接板（3）固定连接，限位块（2-3）与滑动支承板（1-3）固定连接，并位于滑动盖板（2-1）和低摩擦材料体（2-2）的两侧，低摩擦材料体（2-2）位于滑动盖板（2-1）的底面与滑动支承板（1-3）之间。

2.根据权利要求1所述的一种组合剪切板阻尼器，其特征在于，所述滑动盖板（2-1）与限位块（2-3）之间设置一定间隙，沿剪切耗能板剪切变形方向滑动盖板（2-1）的宽度大于低摩擦材料体（2-2）的宽度，小于相邻两个限位块（2-3）之间的净宽度，且滑动盖板（2-1）与低摩擦材料体（2-2）的宽度差值大于相邻两个限位块（2-3）间净宽度与滑动盖板（2-1）宽度的差值。

3.根据权利要求1所述的一种组合剪切板阻尼器，其特征在于，剪切耗能板（1-2）的两侧分别对称固定连接翼缘板（1-4），同时剪切耗能板（1-2）上加设有竖向加劲肋（1-5-1）和水平加劲肋（1-5-2）。

4.根据权利要求1所述的一种组合剪切板阻尼器，其特征在于，滑动盖板（2-1）的底面与低摩擦材料体（2-2）之间的贴合面为平面、折面或者曲面，滑动支承板（1-3）与低摩擦材料体（2-2）之间的贴合面为平面、折面或者曲面，低摩擦材料体（2-2）的形状为平面、折面或曲面。

5.根据权利要求1至4之一所述的一种组合剪切板阻尼器，其特征在于，间隙低摩擦限位器沿剪切板剪切变形方向设有多组，每组间隙低摩擦限位器具有相同的几何参数。

6.根据权利要求1所述的一种组合剪切板阻尼器，其特征在于，并排设置多个剪切板阻尼器，多个剪切板阻尼器的剪切耗能板（1-2）与同一个结构连接板（3）相连接。