CN104358815A - 一种预应力金属阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种预应力金属阻尼器，包括耗能钢板，所述的耗能钢板的两侧均纵向固定安装有端板，在耗能钢板的上部固定上盖板，在耗能钢板的下部固定下盖板，在上盖板和下盖板之间活动安装有预拉杆，在两块端板之间的耗能钢板的纵向方向上设置有径向肋板，在两块端板之间的耗能钢板的横向方向上设置有水平肋板，利用上下盖板、端板、预拉杆、径向肋板和水平肋板综合作用力，预先在耗能钢板中施加压应力，则在较小剪切变形作用下，耗能钢板即可进入复合屈服变形状态，继而发挥耗能作用，实现了降低阻尼器屈服点，使其提前发挥耗能作用的功能。

Description

一种预应力金属阻尼器
技术领域
本发明涉及金属阻尼器设计领域，尤其是涉及一种预应力金属阻尼器。
背景技术
消能减震技术通过在结构中某些变形较大的部位设置消能构件，或直接把某些构件设置为消能构件。在地震荷载和风荷载作用下，这些消能构件可快速进入耗能状态，消耗部分或大部分外部荷载输入结构的能量，从而减少结构主体的动力反应，避免或极大地减少结构主体发生破坏的可能性。
  金属阻尼器目前主要包括两大类：约束屈曲支撑和剪切型阻尼器。约束屈曲支撑主要依靠构件轴向拉压塑性变形耗散能量；剪切型阻尼器主要依靠构件剪切塑性变形耗散地震能力。这两种耗能机制都存在构件屈服点相对过高，耗能功能发挥时间相对过晚的不足。
因此，生产一种结构简单，操作方便，工作和运行效率高，牢固耐用，减震耗能效果好，使用寿命长的预应力金属阻尼器，具有广阔的市场前景。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种结构简单，操作方便，工作和运行效率高，牢固耐用，减震耗能效果好，使用寿命长的预应力金属阻尼器。
本发明的技术方案是这样实现的：一种预应力金属阻尼器，包括耗能钢板，所述的耗能钢板的两侧均纵向固定安装有端板，在耗能钢板的上部固定上盖板，在耗能钢板的下部固定下盖板，在上盖板和下盖板之间活动安装有预拉杆，在两块端板之间的耗能钢板的纵向方向上设置有径向肋板，在两块端板之间的耗能钢板的横向方向上设置有水平肋板。
所述的预拉杆活动安装在端板外侧的上盖板和下盖板之间，在预拉杆的两端均设置有限位块，上盖板和下盖板安装在两个限位块之间，在每个限位块的外侧均安装有固定螺母。
所述的上盖板和下盖板均为设置有凹槽的板状结构，耗能钢板固定安装在上盖板和下盖板的凹槽内，上盖板和下盖板的形状相同，上盖板和下盖板的安装方向相反。
所述的水平肋板至少为两块，两块水平肋板均等设置在两块端板之间的耗能钢板上，在水平肋板之间以及水平肋板与上盖板和下盖板的耗能钢板上固定安装有径向肋板。
所述的径向肋板为两块，两块径向肋板对应设置在耗能钢板中部的两侧，径向肋板的高度与耗能钢板的高度相等。
本发明具有如下的积极效果：首先，本发明结构简单，操作方便，包括耗能钢板，所述的耗能钢板的两侧均纵向固定安装有端板，在耗能钢板的上部固定上盖板，在耗能钢板的下部固定下盖板，在上盖板和下盖板之间活动安装有预拉杆，在两块端板之间的耗能钢板的纵向方向上设置有径向肋板，在两块端板之间的耗能钢板的横向方向上设置有水平肋板，在使用是，利用上下盖板、端板、预拉杆、径向肋板和水平肋板综合作用力，预先在耗能钢板中施加压应力，则在较小剪切变形作用下，耗能钢板即可进入复合屈服变形状态，继而发挥耗能作用，实现了降低阻尼器屈服点，使其提前发挥耗能作用的功能。
附图说明
图1为本发明的主视结构示意图。
图2为本发明的侧视结构示意图。
图3为本发明的俯视结构示意图。
图4为本发明的内部结构示意图之一。
图5为本发明的内部结构示意图之二。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5所示，一种预应力金属阻尼器，包括耗能钢板9，所述的耗能钢板9的两侧均纵向固定安装有端板4，在耗能钢板9的上部固定上盖板1，在耗能钢板9的下部固定下盖板2，在上盖板1和下盖板2之间活动安装有预拉杆3，在两块端板4之间的耗能钢板9的纵向方向上设置有径向肋板6，在两块端板4之间的耗能钢板9的横向方向上设置有水平肋板5。
所述的预拉杆3活动安装在端板4外侧的上盖板1和下盖板2之间，在预拉杆3的两端均设置有限位块7，上盖板1和下盖板2安装在两个限位块7之间，在每个限位块7的外侧均安装有固定螺母8。所述的上盖板1和下盖板2均为设置有凹槽的板状结构，耗能钢板9固定安装在上盖板1和下盖板2的凹槽内，上盖板1和下盖板2的形状相同，上盖板1和下盖板2的安装方向相反。所述的水平肋板5至少为两块，两块水平肋板5均等设置在两块端板4之间的耗能钢板9上，在水平肋板5之间以及水平肋板5与上盖板1和下盖板2的耗能钢板9上固定安装有径向肋板6。所述的径向肋板6为两块，两块径向肋板6对应设置在耗能钢板9中部的两侧，径向肋板6的高度与耗能钢板9的高度相等。
本产品在使用时，主体构件为耗能钢板9，耗能钢板9两侧设置多道水平肋板5和径向肋板6，以保证耗能钢板9在极大剪切变形下耗能钢板始终不发生板件失稳现象。耗能钢板9上下两端分别连接上盖板1和下盖板2，上盖板1和下盖板2可与结构构件相连接。在端板4外侧上下盖板之间安装预拉杆3，预拉杆3端部穿出上盖板1和下盖板2，并用限位块7和固定螺母8进行连接。
阻尼器安装于结构之前，通过固定螺母8对预拉杆3进行预拉操作，对预拉杆3两端施加拉力作用，该作用通过上盖板1和下盖板2转换为对耗能钢板的压力作用，在耗能钢板水平截面上产生预压应力；地震时，安装于结构内的阻尼器上下盖板随构件变形发生剪切位移变形时，带动耗能钢板发生剪切变形，从而在耗能钢板内产生剪应力；由于有预压应力的存在，则剪应力，或剪切变形不需要很大，耗能钢板中的合应力即可达到折算屈服应力，从而进入屈服耗能状态。

Claims (5)

1.一种预应力金属阻尼器，包括耗能钢板（9），其特征在于：所述的耗能钢板（9）的两侧均纵向固定安装有端板（4），在耗能钢板（9）的上部固定上盖板（1），在耗能钢板（9）的下部固定下盖板（2），在上盖板（1）和下盖板（2）之间活动安装有预拉杆（3），在两块端板（4）之间的耗能钢板（9）的纵向方向上设置有径向肋板（6），在两块端板（4）之间的耗能钢板（9）的横向方向上设置有水平肋板（5）。
2.根据权利要求1所述的预应力金属阻尼器，其特征在于：所述的预拉杆（3）活动安装在端板（4）外侧的上盖板（1）和下盖板（2）之间，在预拉杆（3）的两端均设置有限位块（7），上盖板（1）和下盖板（2）安装在两个限位块（7）之间，在每个限位块（7）的外侧均安装有固定螺母（8）。
3.根据权利要求1所述的预应力金属阻尼器，其特征在于：所述的上盖板（1）和下盖板（2）均为设置有凹槽的板状结构，耗能钢板（9）固定安装在上盖板（1）和下盖板（2）的凹槽内，上盖板（1）和下盖板（2）的形状相同，上盖板（1）和下盖板（2）的安装方向相反。
4.根据权利要求1所述的预应力金属阻尼器，其特征在于：所述的水平肋板（5）至少为两块，两块水平肋板（5）均等设置在两块端板（4）之间的耗能钢板（9）上，在水平肋板（5）之间以及水平肋板（5）与上盖板（1）和下盖板（2）的耗能钢板（9）上固定安装有径向肋板（6）。
5.根据权利要求1所述的预应力金属阻尼器，其特征在于：所述的径向肋板（6）为两块，两块径向肋板（6）对应设置在耗能钢板（9）中部的两侧，径向肋板（6）的高度与耗能钢板（9）的高度相等。
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