CN106436949A - 一种可轴向变形‑限位的冷弯金属剪切型阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可轴向变形‑限位的冷弯金属剪切型阻尼器，包括两块冷弯成型的“弓”形剪切板和内外加劲肋，其中，两块“弓”形剪切板对称布置，所述剪切板之间通过螺栓固定连接，所述内外加劲肋分别焊接在剪切板中部和端部。本发明提供的可轴向变形‑限位的冷弯金属剪切型阻尼器，可为结构提供良好的抗侧刚度和耗能能力；阻尼器的轴向可变形减小了轴力对阻尼器性能的干扰，并确保性能稳定、易设计；在超大地震下，阻尼器的轴向限位功能可以防止轴向过大变形，为结构提供额外保护。该阻尼器安装方便，在震后易更换。本发明的阻尼器具有良好的抗震、减震功能，应用前景广泛。

Description

一种可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器
技术领域
本发明涉及建筑消能减震技术，尤其涉及一种剪切型阻尼器。
背景技术
金属剪切型阻尼器是一种可以用于建筑中抵抗水平作用（地震作用、风荷载）的新型抗侧装置。金属剪切型阻尼器通过钢材的剪切屈服来消耗能量，为结构提供附加刚度和消能。钢材具有较大的初始弹性刚度、较好的变形能力、良好的塑形能力和较好的耗能能力，可广泛用于建筑结构中，提高建筑的抗震耗能能力，增强建筑的安全性，同时该阻尼器安装方便，在震后也容易更换。
然而，现行的金属剪切型阻尼器承受剪力的同时也承受较大压力或拉力，尤其在结构出现竖向变形时，因此在多力复合作用下，阻尼器的性能无法达到预期的效果；在轴向大变形下，阻尼器钢板发生屈曲后无法继续承担荷载作用，严重时可影响结构的抗震性能及整体的安全。
发明内容
本发明的目的在于解决上述的现有技术存在的缺陷，提供一种可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器。
一种可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器，包括两块冷弯成型的“弓”形剪切板和内外加劲肋组合而成的阻尼器，其中，两块冷弯成型的“弓”形剪切板对称布置，所述冷弯成型的“弓”形剪切板之间通过螺栓固定连接，内外加劲肋分别焊接在冷弯成型的“弓”形剪切板中部和端部。
进一步地，如上述的可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器，所述冷弯成型的“弓”形剪切板采用低屈服点钢或普通钢，所述冷弯成型的“弓”形剪切板中部的两侧都开有“U”形的缺口，所述冷弯成型的“弓”形剪切板中部设置有多个长条圆孔，所述两块冷弯成型的“弓”形剪切板通过螺栓固定连接在一起。
进一步地，如上述的可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器，所述内外加劲肋包括内加劲肋和外加劲肋，所述内加劲肋焊接在所述冷弯成型的“弓”形剪切板中部，所述内加劲肋两块在“弓”形剪切板上的位置相互错开；所述外加劲肋焊接在所述“弓”形剪切板端部转角处。
进一步地，如上述的可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器，所述冷弯成型的“弓”形剪切板上下端面设置有多个螺栓孔，所述螺栓孔是用于与其他构件连接。
本发明提供的可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器，可为结构提供良好的抗侧刚度和耗能能力；阻尼器的轴向可变形减小了轴力对阻尼器性能的干扰，并确保性能稳定、易设计；在超大地震下，阻尼器具有的轴向限位功能可以防止结构轴向发生过大变形，为结构提供额外保护。该阻尼器安装方便，在震后易更换。本发明的阻尼器具有良好的抗震、减震功能，应用前景广泛。
附图说明
图1为可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器的立体图；
图2为可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器的正视图；
图3为可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器的左视图；
图4为可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器的俯视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本方案的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创作性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明提供的可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器，包括两块冷弯成型的“弓”形剪切板和内外加劲肋组合而成的阻尼器，其中，两块冷弯成型的“弓”形剪切板对称布置，所述剪切板之间通过螺栓固定连接，内外加劲肋分别焊接在剪切板中部和端部。
具体地，如图所示，在低屈服点钢板或者普通钢板的相应位置开有螺栓孔6、长条圆孔5和“U”形缺口，通过冷弯加工制作成两块“弓”形剪切板1；在所述“弓”形剪切板1中部焊接内加劲肋2，所述内加劲肋2在两块“弓”形剪切板1上的位置相互错开；在所述“弓”形剪切板1端部转角处焊接外加劲肋3；将两块“弓”形剪切板1对称布置，通过螺栓4固定连接在一起；使用螺栓通过阻尼器上下端的螺栓孔6与结构的其他构件连接。
所述的“弓”形剪切板1也可以通过焊接直接焊接在其他构件上；剪切板上的开口和开孔不仅仅限于“U”型和长条圆孔，也可采用其他形式；限于剪切板的形状不仅仅局限于“弓”形，也可采用其他可轴向变形形状。
本发明所采用的工作原理如下：
当阻尼器承受剪力时，剪切板1可以提供较强的抗侧刚度，同时也利用剪切变形耗散地震能量；本发明阻尼器的钢板冷弯变形处在轴力作用下发生轴向变形，阻尼器的轴向刚度很小，避免了阻尼器在结构中承受过多附加的轴力，确保阻尼器的性能稳定，同时也减少了阻尼器对结构产生额外的内力；由于加劲肋的约束作用，钢板冷弯变形处的变形达到一定程度后将无法继续发展，即在大变形情况下，该阻尼器可承受较大轴力作用，具有轴向限位功能；外加劲肋3将加固“弓”形剪切板1的两端弯曲处，避免屈曲变形；螺栓4将两块“弓”形剪切板1固定连接在一起共同作用，避免单个剪切板因受力不均匀而屈曲；长条圆孔5提高中间剪切板的变形能力、改变了屈曲形式，避免角部形成过大的压力；螺栓孔6用于与结构其他构件连接。
本发明针对传统的剪切型阻尼器无法发生轴向变形而承受附加轴力的不足，借助钢材冷弯处的转角变形为阻尼器提供一定的轴向变形，减小了轴力对阻尼器性能的干扰，并确保性能稳定、易设计；同时该阻尼器又具有轴向限位功能，在超大地震下，可以防止结构轴向发生过大变形，为结构提供额外保护。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应的技术方案脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器，其特征在于：包括两块冷弯成型的“弓”形剪切板（1）和内外加劲肋组合而成的阻尼器，其中，两块冷弯成型的“弓”形剪切板(1)对称布置，所述两块冷弯成型的“弓”形剪切板(1)之间通过螺栓(4)固定连接，所述内外加劲肋分别焊接在冷弯成型的“弓”形剪切板（1）中部和端部。
2.根据权利要求1所述的可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器，其特征在于：所述冷弯成型的“弓”形剪切板(1)采用低屈服点钢或普通钢。
3.根据权利要求1所述的可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器，其特征在于：所述冷弯成型的“弓”形剪切板(1)中部的两侧都开有“U”形的缺口，所述冷弯成型的“弓”形剪切板(1)中部设置有多个竖向长条圆孔(5)，所述两块冷弯成型的“弓”形剪切板(1)通过螺栓(4)固定连接在一起。
4.根据权利要求1所述的可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器，其特征在于：所述内外加劲肋包括内加劲肋（2）和外加劲肋（3），所述内加劲肋（2）焊接在所述冷弯成型的“弓”形剪切板（1）中部，所述内加劲肋（2）在两块冷弯成型的“弓”形剪切板（1）上的位置相互错开，所述外加劲肋（3）焊接在所述“弓”形剪切板1端部转角处。
5.根据权利要求1所述的可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器，其特征在于：所述冷弯成型的“弓”形剪切板（1）上下端面设置有多个螺栓孔（6），所述螺栓孔6用于与其他构件连接。
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