CN106049956B - 预制结构节点耗能减震t型阻尼器 - Google Patents

预制结构节点耗能减震t型阻尼器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种预制结构节点耗能减震T型阻尼器，包括位于工型钢腹板两侧呈镜面对称设置的两个L型钢和位于预制混凝土柱侧壁上的预制钢板，L型钢包括腹板和翼缘，腹板的两侧分别设有贯穿腹板的上、下端面的凹槽，翼缘包括两个分别与预制钢板平行的钢板，两个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，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，腹板位置会提前进入弹塑性变形，进而耗散能量，保证主体结构的稳定性，当振动较小时，利用粘弹性材料层剪切变形耗能。

Description

预制结构节点耗能减震T型阻尼器
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T型阻尼器。
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T型阻尼器。本发明采用的技术手段如下：
一种预制结构节点耗能减震T型阻尼器，包括位于工型钢腹板两侧呈镜面对称设置的两个L型钢和位于预制混凝土柱侧壁上的预制钢板，所述L型钢包括腹板和翼缘，所述腹板的两侧分别设有贯穿所述腹板的上、下端面的凹槽，两个所述腹板分别与所述工型钢腹板贴合，且通过至少一个螺栓Ⅰ与所述工型钢腹板连接，即所述螺栓Ⅰ的一端与其中一个所述腹板连接，另一端与另外一个所述腹板连接，所述螺栓Ⅰ的中段穿过所述工型钢腹板，
所述翼缘的远离所述工型钢腹板的一端设有将所述L型钢加紧在所述工型钢腹板上的压紧块，所述压紧块通过螺栓Ⅱ与所述预制钢板连接，所述翼缘包括两个分别与所述预制钢板平行的钢板，所述两个钢板之间设有粘弹性材料层。
所述至少一个螺栓Ⅰ以所述腹板的轴线对称分布，且位于所述凹槽远离所述翼缘的一侧。
所述凹槽呈倒梯形。
所述凹槽的槽底与所述凹槽的槽口的宽度之比为1:3，所述凹槽的槽底与所述凹槽的槽壁之间的夹角为100°，所述凹槽的槽口所在的所述腹板的侧壁包括侧壁Ⅰ和靠近所述翼缘的侧壁Ⅱ，所述侧壁Ⅰ、所述凹槽的槽口和所述侧壁Ⅱ的宽度之比为3:4:1。
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Ⅲ固定，所述四个螺栓Ⅲ均匀分布在所述预制钢板上。
所述腹板、所述钢板、所述压紧块和所述预制钢板的材质均为低屈服点钢。
所述压紧块与所述钢板通过焊接固定。
所述腹板垂直设置在所述翼缘的远离所述预制钢板的端面上。
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T型阻尼器，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，腹板位置会提前进入弹塑性变形，进而耗散能量，保证主体结构的稳定性，当振动较小时，利用粘弹性材料层剪切变形耗能。
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T型阻尼器的安装示意图。
图2是本发明的具体实施方式中去掉工型钢翼缘的预制结构节点耗能减震T型阻尼器的安装示意图的侧视图。
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T型阻尼器，包括位于工型钢腹板1两侧呈镜面对称设置的两个L型钢2和位于预制混凝土柱3侧壁上的预制钢板4，所述L型钢2包括腹板21和翼缘22，所述腹板21的两侧分别设有贯穿所述腹板21的上、下端面的凹槽23，两个所述腹板21分别与所述工型钢腹1板贴合，且通过三个螺栓Ⅰ5与所述工型钢腹板1连接，所述翼缘22的远离所述工型钢腹板1的一端设有将所述L型钢2加紧在所述工型钢腹板1上的压紧块6，所述压紧块6通过螺栓Ⅱ61与所述预制钢板4连接，所述翼缘22包括两个分别与所述预制钢板4平行的钢板24，所述两个钢板24之间设有粘弹性材料层25。
所述三个螺栓Ⅰ5以所述腹板21的轴线对称分布，且位于所述凹槽23远离所述翼缘22的一侧。
所述凹槽23呈倒梯形。
所述凹槽23的槽底与所述凹槽23的槽口的宽度之比为1:3，所述凹槽23的槽底与所述凹槽23的槽壁之间的夹角为100°，所述凹槽23的槽口所在的所述腹板21的侧壁包括侧壁Ⅰ26和靠近所述翼缘22的侧壁Ⅱ27，所述侧壁Ⅰ26、所述凹槽23的槽口和所述侧壁Ⅱ27的宽度之比为3:4:1。
所述粘弹性材料层25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Ⅲ31固定，所述四个螺栓Ⅲ31均匀分布在所述预制钢板4上。
所述腹板21、所述钢板24、所述压紧块6和所述预制钢板4的材质均为低屈服点钢。
所述压紧块6与所述钢板24通过焊接固定。
所述腹板21垂直设置在所述翼缘22的远离所述预制钢板4的端面上。
所述工型钢腹板1和工型钢翼缘7部分埋在预制混凝土梁8，所述工型钢腹板1和所述工型钢翼缘7远离所述预制混凝土梁8的一端与所述预制钢板4焊接。
所述预制混凝土梁8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81。
所述侧壁Ⅰ26、所述凹槽23的槽口和所述侧壁Ⅱ27宽度与所述翼缘22的厚度之和与所述预制混凝土梁8与所述预制钢板4之间的间距相匹配。
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T型阻尼器，其特征在于包括位于工型钢腹板两侧呈镜面对称设置的两个L型钢和位于预制混凝土柱侧壁上的预制钢板，所述L型钢包括腹板和翼缘，所述腹板的两侧分别设有贯穿所述腹板的上、下端面的凹槽，两个所述腹板分别与所述工型钢腹板贴合，且通过至少一个螺栓Ⅰ与所述工型钢腹板连接，所述翼缘的远离所述工型钢腹板的一端设有将所述L型钢加紧在所述工型钢腹板上的压紧块，所述压紧块通过螺栓Ⅱ与所述预制钢板连接，所述翼缘包括两个分别与所述预制钢板平行的钢板，所述钢板与所述预制钢板之间设有粘弹性材料层；
所述至少一个螺栓Ⅰ以所述腹板的轴线对称分布，且位于所述凹槽远离所述翼缘的一侧；
所述凹槽呈倒梯形。
2.根据权利要求1所述的预制结构节点耗能减震T型阻尼器，其特征在于：所述凹槽的槽底与所述凹槽的槽口的宽度之比为1:3，所述凹槽的槽底与所述凹槽的槽壁之间的夹角为100°，所述凹槽的槽口所在的所述腹板的侧壁包括侧壁Ⅰ和靠近所述翼缘的侧壁Ⅱ，所述侧壁Ⅰ、所述凹槽的槽口和所述侧壁Ⅱ的宽度之比为3:4:1。
3.根据权利要求1所述的预制结构节点耗能减震T型阻尼器，其特征在于：所述粘弹性材料层的材质为橡胶。
4.根据权利要求1所述的预制结构节点耗能减震T型阻尼器，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Ⅲ固定，所述四个螺栓Ⅲ均匀分布在所述预制钢板上。
5.根据权利要求1所述的预制结构节点耗能减震T型阻尼器，其特征在于：所述腹板、所述钢板、所述压紧块和所述预制钢板的材质均为低屈服点钢。
6.根据权利要求1所述的预制结构节点耗能减震T型阻尼器，其特征在于：所述压紧块与所述钢板通过焊接固定。
7.根据权利要求1所述的预制结构节点耗能减震T型阻尼器，其特征在于：所述腹板垂直设置在所述翼缘的远离所述预制钢板的端面上。
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