CN105672522B - 串联型承载力和刚度精确可调板式阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种串联型承载力和刚度精确可调板式阻尼器，通过剪切钢板上设置竖向长条孔，实现阻尼器刚度与承载力的解耦，通过多排竖向长条孔的串联设计，使得承载力和刚度在理论上实现精确可调节的目标；且通过分缝，优化了阻尼器板带的高宽比，使得阻尼器有良好的延性和疲劳性能，可广泛适用于各种建筑的结构消能减震。

Description

串联型承载力和刚度精确可调板式阻尼器
技术领域
本发明涉及工程结构抗震与减震技术领域，尤其是串联型承载力和刚度精确可调板式阻尼器。
背景技术
目前，消能减震技术主要通过在建筑某些部位安装消能减震装置，从而吸收、耗散地震能量，增加结构耗能能力，减小主体结构破坏，是一种有效的抗震技术手段。除上述优点外，消能减震技术具备安装维护方便、施工周期短、不增加构件尺寸和结构自重等优点，因而在老旧房屋加固改造、超限结构减震、重要建筑抗震能力提升等方面具有良好的应用前景。
普通剪切型阻尼器是利用钢板的剪切屈服，达到耗能的效果。普通剪切型阻尼器承载力和刚度往往是耦合的，即承载力越大，刚度也随之相应改变。而实际工程对阻尼器的性能要求往往是千变万化的，这给产品设计带来不小困难。因此，针对上述问题，本发明提出一种刚度和承载力能够充分解耦，灵活可调节的新型阻尼器。
发明内容
本发明的目的在于提供串联型承载力和刚度精确可调板式阻尼器。通过剪切钢板上设置竖向长条孔，实现阻尼器刚度与承载力的解耦，通过多排竖向长条孔的串联设计，使得承载力和刚度在理论上实现精确可调节的目标；且通过分缝，优化了阻尼器板带的高宽比，使得阻尼器有良好的延性和疲劳性能，可广泛适用于各种建筑的结构消能减震。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：串联型承载力和刚度精确可调板式阻尼器，包括耗能金属剪切板，所述耗能金属剪切板两端分别开设有第一排竖向长条孔和第二排竖向长条孔，所述第一排竖向长条孔和第二排竖向长条孔之间开设有中排竖向长条孔，所述第一排竖向长条孔、中排竖向长条孔、第二排竖向长条孔之间依次间隔开设有第一排横向螺栓长孔、第二排横向螺栓长孔、第三排横向螺栓长孔和第四排横向螺栓长孔，所述耗能金属剪切板两端部分别开设有第一组连接螺栓孔和第二组连接螺栓孔；所述耗能金属剪切板上下通过对穿螺栓分别安装有两块约束钢板，所述两块约束钢板上分别开设有与第一排横向螺栓长孔、第二排横向螺栓长孔、第三排横向螺栓长孔和第四排横向螺栓长孔相配合使用的第一排螺栓孔、第二排螺栓孔、第三排螺栓孔和第四排螺栓孔，对穿螺栓穿过对应的横向螺栓长孔，将耗能金属剪切板和约束钢板紧固在一起。
所述耗能金属剪切板可根据建筑要求调节厚度、尺寸、材质。
所述耗能金属剪切板上第一排竖向长条孔、中排竖向长条孔、第二排竖向长条孔的高度、宽度、数量可根据建筑要求调节，所述中排竖向长条孔的数量多于第一排竖向长条孔、第二排竖向长条孔的数量。
所述两块约束钢板的尺寸、厚度可根据建筑要求调节。
本发明的有益效果是：本发明的本发明和普通金属剪切型阻尼器相比有以下特点：
（1）耗能金属板上开有竖向长条孔，可有效提高耗能金属剪切板的变形和耗能能力，通过对耗能金属剪切板上竖向长条孔的数量、长度和宽度的调节，可以实现耗能金属剪切板耗能设计过程中的强度设计和刚度设计的解耦，适用范围更广；
（2）通过特殊的构造，摆脱了传统剪切型阻尼器对钢材的限制，可采用普通钢材进行设计，性价比突出；
（3）耗能金属剪切板上开有长螺栓孔，通过对穿螺栓与面外约束钢板连接，面外约束钢板与耗能金属剪切板通过横向螺栓长孔，沿地震力方向可以自由滑移，该横向螺栓长孔的长度经过精细的计算得到；
（4）特别是，本发明设置多排竖向长条孔，各排孔的大小、数量可根据设计需要各自调整。中间排竖向长条孔相对较密，用于调节阻尼器的承载力；边缘两排竖向长条孔相对疏，用于调节阻尼器刚度指标。两个参数在动态调节过程中，相互独立，计算原理清晰。
附图说明
图1为本发明的三维整体透视图；
图2为本发明的正面图；
图3为本发明的侧面图；
图4为图1中耗能金属剪切板的结构示意图；
图5为图1中约束钢板的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1-5所示的串联型承载力和刚度精确可调板式阻尼器，包括耗能金属剪切板1，所述耗能金属剪切板1两端分别开设有第一排竖向长条孔2和第二排竖向长条孔3，所述第一排竖向长条孔2和第二排竖向长条孔3之间开设有中排竖向长条孔4，所述第一排竖向长条孔2、中排竖向长条孔4、第二排竖向长条孔3之间依次间隔开设有第一排横向螺栓长孔5、第二排横向螺栓长孔6、第三排横向螺栓长孔7和第四排横向螺栓长孔8，所述耗能金属剪切板1两顶部分别开设有第一连接螺栓孔9和第二连接螺栓孔10；所述耗能金属剪切板1上下通过对穿螺栓11分别安装有两块约束钢板12，所述两块约束钢板12上分别开设有与第一排横向螺栓长孔5、第二排横向螺栓长孔6、第三排横向螺栓长孔7和第四排横向螺栓长孔8相配合使用的第一排螺栓孔13、第二排螺栓孔14、第三排螺栓孔15和第四排螺栓孔16。
所述耗能金属剪切板1可根据建筑要求调节厚度、尺寸、材质。
所述耗能金属剪切板1上第一排竖向长条孔2、中排竖向长条孔4、第二排竖向长条孔3的高度、宽度、数量可根据建筑要求调节，所述中排竖向长条孔4的数量多于第一排竖向长条孔2、第二排竖向长条孔3的数量。
所述两块约束钢板12的尺寸、厚度可根据建筑要求调节。
本发明中实施例的串联型承载力和刚度精确可调板式阻尼器，通过剪切钢板上设置竖向长条孔，实现阻尼器刚度与承载力的解耦，通过多排竖向长条孔的串联设计，使得承载力和刚度在理论上实现精确可调节的目标；且通过分缝，优化了阻尼器板带的高宽比，使得阻尼器有良好的延性和疲劳性能，可广泛适用于各种建筑的结构消能减震。

Claims (4)

1.串联型承载力和刚度精确可调板式阻尼器，其特征在于：包括耗能金属剪切板（1），所述耗能金属剪切板（1）两端分别开设有第一排竖向长条孔（2）和第二排竖向长条孔（3），所述第一排竖向长条孔（2）和第二排竖向长条孔（3）之间开设有中排竖向长条孔（4），所述第一排竖向长条孔（2）、中排竖向长条孔（4）、第二排竖向长条孔（3）之间依次间隔开设有第一排横向螺栓长孔（5）、第二排横向螺栓长孔（6）、第三排横向螺栓长孔（7）和第四排横向螺栓长孔（8），所述耗能金属剪切板（1）两顶部分别开设有第一连接螺栓孔（9）和第二连接螺栓孔（10）；所述耗能金属剪切板（1）上下通过对穿螺栓（11）分别安装有两块约束钢板（12），所述两块约束钢板（12）上分别开设有与第一排横向螺栓长孔（5）、第二排横向螺栓长孔（6）、第三排横向螺栓长孔（7）和第四排横向螺栓长孔（8）相配合使用的第一排螺栓孔（13）、第二排螺栓孔（14）、第三排螺栓孔（15）和第四排螺栓孔（16）。
2.根据权利要求1所述的串联型承载力和刚度精确可调板式阻尼器，其特征在于：所述耗能金属剪切板（1）可根据建筑要求调节厚度、尺寸、材质。
3.根据权利要求1所述的串联型承载力和刚度精确可调板式阻尼器，其特征在于：所述耗能金属剪切板（1）上第一排竖向长条孔（2）、中排竖向长条孔（4）、第二排竖向长条孔（3）的高度、宽度、数量可根据建筑要求调节，所述中排竖向长条孔（4）的数量多于第一排竖向长条孔（2）、第二排竖向长条孔（3）的数量。
4.根据权利要求1所述的串联型承载力和刚度精确可调板式阻尼器，其特征在于：所述两块约束钢板（12）的尺寸、厚度可根据建筑要求调节。
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Inventor after: Guo Huadong

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Inventor before: Bai Yongtao

Inventor before: Li Lin

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GR01 Patent grant
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Denomination of invention: Series type plate damper with precisely adjustable bearing capacity and stiffness

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Granted publication date: 20180406

Pledgee: Shaoxing Branch of Industrial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: ZHEJIANG JIANKE DAMPING SCIENCE & TECHNOLOGY CO.,LTD.

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Granted publication date: 20180406

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