CN106013495A - 预制结构节点耗能减震弧形阻尼器 - Google Patents

预制结构节点耗能减震弧形阻尼器 Download PDF

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杜彬
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Abstract

本发明公开了一种预制结构节点耗能减震弧形阻尼器，包括两个分别位于工字钢两侧的弧形板，弧形板的外沿分别与工字钢的翼缘上表面和位于预制混凝土柱侧壁上的预制钢板外表面相切，弧形板的上端具有上连接板，弧形板的下端具有下连接板，下连接板通过多个螺栓Ⅰ与工字钢的翼缘连接，上连接板通过多个螺栓Ⅱ与预制钢板连接，上连接板具有延伸部，延伸部与预制钢板之间设有粘弹性材料层。本发明解决了现存全装配式预制混凝土整体阻尼不足，节点耗能能力差的问题，利用被动控制理论，不仅为节点区提供了额外的侧向刚度，也增强了变形耗能能力。

Description

预制结构节点耗能减震弧形阻尼器
技术领域
本发明涉及防震以及预制高层建筑结构的防震技术领域，具体涉及一种预制结构节点耗能减震弧形阻尼器。
背景技术
低屈服点钢阻尼器是利用低屈服点钢进入弹塑性变形后消耗振动能量的一种控制装置。低屈服点钢由于其密度大，塑性好，线膨胀系数大，屈服强度低等特点，是设计金属阻尼器最常见的金属之一。其构造简单，滞回性能优越，，耗能能力强，既可用于已有建筑加固和修复，又可用于新建建筑，是一种经济有效的抗震方法。
利用金属耗能器减小结构的地震反应这一概念最早由Kelly等人于1972年提出，主要的低屈服点钢阻尼器有：梁式耗能器，锥形钢悬臂耗能器，U形，S形，三角形耗能器，圆环耗能器，方框耗能器，剪切钢板耗能器，无粘结支撑等。近年来，金属阻尼器在许多建筑上已经得到推广使用，尤其是日本，台湾等地震多发的国家和地区，有着广泛的应用前景。
对于装配式混凝土结构来说，其有着质量高，工期短，能耗小，生产清洁等优点，但是其耗能能力弱，阻尼小，在抵抗地震作用等方面还有很多不足。因此，设计一个专门应用于预制结构的阻尼器将有利于改善其耗能能力，保护结构的完整性。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种预制结构节点耗能减震弧形阻尼器。本发明采用的技术手段如下：
一种预制结构节点耗能减震弧形阻尼器，包括两个分别位于工字钢两侧的弧形板，所述弧形板的外沿分别与所述工字钢的翼缘上表面和位于预制混凝土柱侧壁上的预制钢板外表面相切，所述弧形板的上端具有上连接板，所述弧形板的下端具有下连接板，
所述下连接板通过多个螺栓Ⅰ与所述工字钢的翼缘连接，所述上连接板通过多个螺栓Ⅱ与所述预制钢板连接，所述上连接板具有延伸部，所述延伸部与所述预制钢板之间设有粘弹性材料层。
所述工字钢的腹板两侧分别设有与所述预制钢板连接的连接板，所述连接板通过多个螺栓Ⅲ与所述工字钢的腹板连接。
所述弧形板、所述上连接板、所述下连接板、所述延伸部和所述粘弹性材料层的长度均为200mm；所述弧形板、所述上连接板和所述下连接板的厚度均为10mm；所述延伸部和所述粘弹性材料层的厚度均为5mm；所述上连接板、所述下连接板、所述延伸部和所述粘弹性材料层的宽度均为50mm；所述弧形板的内径为60mm，所述弧形板的外径为70mm；所述螺栓Ⅰ的轴线到所述下连接板的外侧的距离为20mm，所述螺栓Ⅱ的轴线到所述上连接板的外侧的距离为20mm。
所述多个螺栓Ⅰ沿所述下连接板的长度方向均匀分布，所述多个螺栓Ⅱ沿所述上连接板的长度方向均匀分布。
所述粘弹性材料层的材质为橡胶。
所述预制钢板通过预埋在所述预制混凝土柱内的四个螺栓Ⅳ固定，所述四个螺栓Ⅳ均匀分布在所述预制钢板上。
所述弧形板、所述上连接板、所述下连接板和所述延伸部的材质均为低屈服点钢。
本发明解决了现存全装配式预制混凝土整体阻尼不足，节点耗能能力差的问题，利用被动控制理论提供了一种预制结构节点耗能减震弧形阻尼器，不仅为节点区提供了额外的侧向刚度，也增强了变形耗能能力。当预制混凝土柱由于地震作用或者风振作用产生侧向位移时，弧形板会产生弯曲弹塑性变形，进而耗散能量，保证主体结构的稳定性。
基于上述理由本发明可在防震以及预制高层建筑结构的防震等技术领域广泛推广。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的具体实施方式中预制结构节点耗能减震弧形阻尼器的安装示意图。
图2是图1的俯视图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种预制结构节点耗能减震弧形阻尼器，包括两个分别位于工字钢两侧的弧形板1，所述弧形板1的外沿分别与所述工字钢的翼缘2上表面和位于预制混凝土柱3侧壁上的预制钢板4外表面相切，所述弧形板1的上端具有上连接板11，所述弧形板1的下端具有下连接板12，
所述下连接板12通过多个螺栓Ⅰ13与所述工字钢的翼缘2连接，所述上连接板11通过多个螺栓Ⅱ14与所述预制钢板4连接，所述上连接板11具有延伸部15，所述延伸部15与所述预制钢板4之间设有粘弹性材料层16。
所述工字钢的腹板两侧分别设有与所述预制钢板4连接的连接板41，所述连接板41通过多个螺栓Ⅲ42与所述工字钢的腹板连接。
所述弧形板1、所述上连接板11、所述下连接板12、所述延伸部15和所述粘弹性材料层16的长度均为200mm；所述弧形板1、所述上连接板11和所述下连接板12的厚度均为10mm；所述延伸部15和所述粘弹性材料层16的厚度均为5mm；所述上连接板11、所述下连接板12、所述延伸部15和所述粘弹性材料层16的宽度均为50mm；所述弧形板1的内径为60mm，所述弧形板1的外径为70mm；所述螺栓Ⅰ13的轴线到所述下连接板的外侧121的距离为20mm，所述螺栓Ⅱ14的轴线到所述上连接板的外侧111的距离为20mm。
所述多个螺栓Ⅰ13沿所述下连接板12的长度方向均匀分布，所述多个螺栓Ⅱ14沿所述上连接板11的长度方向均匀分布。
所述粘弹性材料层16的材质为橡胶。
所述预制钢板4通过预埋在所述预制混凝土柱3内的四个螺栓Ⅳ42固定，所述四个螺栓Ⅳ42均匀分布在所述预制钢板4上。
所述弧形板1、所述上连接板11、所述下连接板12和所述延伸部15的材质均为低屈服点钢。
所述工型钢的腹板和所述工型钢的翼缘2部分埋在预制混凝土梁5。
所述预制混凝土梁5的中间还设有一根与所述预制混凝土柱3连接的预应力钢筋51。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种预制结构节点耗能减震弧形阻尼器，其特征在于：包括两个分别位于工字钢两侧的弧形板，所述弧形板的外沿分别与所述工字钢的翼缘上表面和位于预制混凝土柱侧壁上的预制钢板外表面相切，所述弧形板的上端具有上连接板，所述弧形板的下端具有下连接板，
所述下连接板通过多个螺栓Ⅰ与所述工字钢的翼缘连接，所述上连接板通过多个螺栓Ⅱ与所述预制钢板连接，所述上连接板具有延伸部，所述延伸部与所述预制钢板之间设有粘弹性材料层。
2.根据权利要求1所述的预制结构节点耗能减震弧形阻尼器，其特征在于：所述工字钢的腹板两侧分别设有与所述预制钢板连接的连接板，所述连接板通过多个螺栓Ⅲ与所述工字钢的腹板连接。
3.根据权利要求1所述的预制结构节点耗能减震弧形阻尼器，其特征在于：所述弧形板、所述上连接板、所述下连接板、所述延伸部和所述粘弹性材料层的长度均为200mm；所述弧形板、所述上连接板和所述下连接板的厚度均为10mm；所述延伸部和所述粘弹性材料层的厚度均为5mm；所述上连接板、所述下连接板、所述延伸部和所述粘弹性材料层的宽度均为50mm；所述弧形板的内径为60mm，所述弧形板的外径为70mm；所述螺栓Ⅰ的轴线到所述下连接板的外侧的距离为20mm，所述螺栓Ⅱ的轴线到所述上连接板的外侧的距离为20mm。
4.根据权利要求1所述的预制结构节点耗能减震弧形阻尼器，其特征在于：所述多个螺栓Ⅰ沿所述下连接板的长度方向均匀分布，所述多个螺栓Ⅱ沿所述上连接板的长度方向均匀分布。
5.根据权利要求1所述的预制结构节点耗能减震弧形阻尼器，其特征在于：所述粘弹性材料层的材质为橡胶。
6.根据权利要求1所述的预制结构节点耗能减震弧形阻尼器，其特征在于：所述预制钢板通过预埋在所述预制混凝土柱内的四个螺栓Ⅳ固定，所述四个螺栓Ⅳ均匀分布在所述预制钢板上。
7.根据权利要求1所述的预制结构节点耗能减震弧形阻尼器，其特征在于：所述弧形板、所述上连接板、所述下连接板和所述延伸部的材质均为低屈服点钢。
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