CN106499081A - 一种连梁抗风抗震装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种连梁抗风抗震装置，包括串联设置的黏弹性阻尼器和O型金属阻尼器；黏弹性阻尼器包括第一连接件、侧边钢板、黏弹性材料层、中间板和第二连接件，第一连接件为T形连接件，其中间突出部两侧分别设置有一块侧边钢板，第二连接件为T形连接件，其中间突出部设置有中间板，中间板插入到两块侧边钢板之间的缝隙中，中间板与两块侧边钢板之间均设置有黏弹性材料层；第二连接件的异于中间突出部的一侧设置有O型金属阻尼器；第一连接件的异于中间突出部的一侧用于与墙体中的预埋件相连接，O型金属阻尼器用于与另一侧墙体中的预埋件相连接。本发明中的连梁抗风抗震装置结构简单，易于加工、耗能性能良好、施工方便、有利于震后修复更换。

Description

一种连梁抗风抗震装置
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，特别是涉及一种连梁抗风抗震装置。
背景技术
软钢金属阻尼器属于位移相关型阻尼器，由于其经济、实用、占用空间小、制作加工方便、能在中震、大震中吸收大量能量而备受欢迎。软钢金属阻尼器的耗能原理是通过金属材料进入弹塑性范围后良好的滞回性能来减小结构的动力响应。它可以在超过屈服应变几十倍的塑性应变下往复变形数百次而不断裂，从而达到耗能减震的目的。但是，在小震或者风振作用下，金属材料处于弹性阶段，尚未屈服，无法耗能。
黏弹性阻尼器是速度相关型阻尼器，主要靠黏弹性材料剪切变形耗能，虽然可以在小震或风振作用下即可耗能，并且有很好的疲劳性能。但是黏弹性阻尼器的性能随环境温度和荷载频率的变化较大，还有黏弹性材料多为薄层状，剪切变形能力有限，不适用于大变形的抗震结构中。
今天，结构设计越来越强调舒适性，同时又要满足大震、大位移下耗能减震的要求，一种阻尼器已很难同时满足上述两种设计要求。因此，开发一种黏弹性阻尼器和软钢金属阻尼器组合的连梁抗风抗震装置可以同时解决上述问题。其在小震和风振作用下，黏弹性阻尼器便可以耗能，在中震、大震作用下，O型金属阻尼器开始屈服耗能，同时还可以保护黏弹性阻尼器的黏弹性材料层被撕裂。这对于减小结构在小震和风振的振动响应，避免结构在中震和大震作用下发生严重破坏具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种能在高层联肢剪力墙结构中有效减震并增加高层舒适性的连梁抗风抗震装置。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种连梁抗风抗震装置，包括黏弹性阻尼器和O型金属阻尼器，所述黏弹性阻尼器和所述O型金属阻尼器为串联设置；
所述黏弹性阻尼器包括第一连接件、侧边钢板、黏弹性材料层、中间板和第二连接件，所述第一连接件为T形连接件，所述第一连接件的中间突出部两侧分别设置有一块所述侧边钢板，所述第二连接件为T形连接件，所述第二连接件的中间突出部设置有一块所述中间板，所述中间板插入到所述两块侧边钢板之间的缝隙中，所述中间板与所述两块侧边钢板之间均设置有所述黏弹性材料层；
所述第二连接件的异于中间突出部的一侧设置有所述O型金属阻尼器；
所述第一连接件的异于中间突出部的一侧用于与墙体中的预埋件相连接，所述O型金属阻尼器用于与另一侧墙体中的预埋件相连接。
可选的，所述黏弹性阻尼器和所述O型金属阻尼器均通过焊接与所述预埋件相连接。
可选的，所述黏弹性阻尼器和所述O型金属阻尼器均通过螺栓与所述预埋件相连接。
可选的，所述的O型金属阻尼器采用低屈服点钢或Q235钢制成。
可选的，所述的黏弹性阻尼器的黏弹性材料具备高阻尼特性的橡胶材料，黏弹性材料层通过硫化设置在所述中间钢板和所述侧边钢板之间。
可选的，所述的黏弹性阻尼器的所述侧边钢板通过高强螺栓与所述第一连接件的所述中间突出部相连接，所述的黏弹性阻尼器的所述中间钢板通过高强螺栓与所述第二连接件的所述中间突出部相连接。
可选的，所述O型金属阻尼器由一整块钢板切割后弯折焊接而成。
可选的，所述O型金属阻尼器由上下对称设置的两块U型钢板与两块连接端板焊接而成。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明中的连梁抗风抗震装置，由黏弹性阻尼器和O型金属阻尼器串联组成；只要发生微小振动，黏弹性阻尼器的黏弹性材料层就会剪切变形耗能，抗风性能良好；在微小振动时，O型金属阻尼器相当于垫梁，不会屈服耗能；在强震作用时，金属阻尼器提前屈服，和黏弹性阻尼器共同工作耗能，并且能够保护黏弹性材料层不被撕裂，耗能能力明显增强。此连梁抗风抗震装置结构简单，易于加工、耗能性能良好、施工方便、有利于震后修复更换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明连梁抗风抗震装置的西南等轴侧图。
图2为本发明连梁抗风抗震装置的东南等轴侧图。
图3为本发明连梁抗风抗震装置的前视图。
图4为本发明连梁抗风抗震装置的俯视图。
图5为ABAQUS模拟的各阻尼器滞回曲线。
图中：1、侧边钢板；2、黏弹性材料层；3、中间板；4、垫板；5、O型金属阻尼器；6、高强螺栓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1至图4所示，本发明提供一种连梁抗风抗震装置，包括黏弹性阻尼器和O型金属阻尼器5，所述黏弹性阻尼器和所述O型金属阻尼器5为串联设置；所述黏弹性阻尼器包括第一连接件、侧边钢板1、黏弹性材料层2、中间板3和第二连接件，所述第一连接件为T形连接件，所述第一连接件的中间突出部两侧分别设置有一块所述侧边钢板1，所述第二连接件为T形连接件，所述第二连接件的中间突出部设置有一块所述中间板3，所述中间板3插入到所述两块侧边钢板1之间的缝隙中，所述中间板3与所述两块侧边钢板1之间均设置有所述黏弹性材料层2；所述第二连接件的异于中间突出部的一侧设置有所述O型金属阻尼器5；所述第一连接件的异于中间突出部的一侧用于与墙体中的预埋件相连接，所述O型金属阻尼器5用于与另一侧墙体中的预埋件相连接。
所述黏弹性阻尼器和所述O型金属阻尼器5均通过焊接或螺栓与所述预埋件相连接。
所述的O型金属阻尼器5采用低屈服点钢或Q235钢制成。
所述的黏弹性阻尼器的黏弹性材料具备高阻尼特性的橡胶材料，黏弹性材料层2通过硫化设置在所述中间钢板和所述侧边钢板1之间。
所述的黏弹性阻尼器的所述侧边钢板1通过高强螺栓6与所述第一连接件的所述中间突出部相连接，所述的黏弹性阻尼器的所述中间钢板通过高强螺栓6与所述第二连接件的所述中间突出部相连接。
所述O型金属阻尼器由一整块钢板切割后弯折焊接而成，或者由上下对称设置的两块U型钢板与两块连接端板焊接而成。
本发明中的连梁抗风抗震装置，设置在联支剪力墙连梁的跨中，替代部分连梁，将所述第一连接件与连梁中的预埋件相连接，将O型金属阻尼器5与另一端连梁中的预埋件相连接，上述连接方式可以是焊接，也可以是螺栓连接，或者采用螺栓连接后再进行焊接。在小震或风振作用下，黏弹性阻尼器中的中间板3与侧边钢板1发生相对运动，依靠黏弹性材料剪切变形耗能，且具有很好的疲劳性能；在中震、大震作用下，O型金属阻尼器5开始屈服耗能，同时还可以避免黏弹性阻尼器中的黏弹性材料层2被撕裂，因此，本发明可用于高层联肢剪力墙结构中，不仅能够在小震或风振下工作耗能，而且能够在中震、大震下工作耗能，保护剪力墙墙肢的安全，提高建筑舒适度，而且该消能器在损伤后易于修复更换。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种连梁抗风抗震装置，其特征在于，包括黏弹性阻尼器和O型金属阻尼器，所述黏弹性阻尼器和所述O型金属阻尼器为串联设置；
所述黏弹性阻尼器包括第一连接件、侧边钢板、黏弹性材料层、中间板和第二连接件，所述第一连接件为T形连接件，所述第一连接件的中间突出部两侧分别设置有一块所述侧边钢板，所述第二连接件为T形连接件，所述第二连接件的中间突出部设置有一块所述中间板，所述中间板插入到所述两块侧边钢板之间的缝隙中，所述中间板与所述两块侧边钢板之间均设置有所述黏弹性材料层；
所述第二连接件的异于中间突出部的一侧设置有所述O型金属阻尼器；
所述第一连接件的异于中间突出部的一侧用于与墙体中的预埋件相连接，所述O型金属阻尼器用于与另一侧墙体中的预埋件相连接。
2.根据权利要求1所述的连梁抗风抗震装置，其特征在于，所述黏弹性阻尼器和所述O型金属阻尼器均通过焊接与所述预埋件相连接。
3.根据权利要求1所述的连梁抗风抗震装置，其特征在于，所述黏弹性阻尼器和所述O型金属阻尼器均通过螺栓与所述预埋件相连接。
4.根据权利要求1所述的连梁抗风抗震装置，其特征在于，所述的O型金属阻尼器采用低屈服点钢或Q235钢制成。
5.根据权利要求1所述的连梁抗风抗震装置，其特征在于，所述的黏弹性阻尼器的黏弹性材料具备高阻尼特性的橡胶材料，黏弹性材料层通过硫化设置在所述中间钢板和所述侧边钢板之间。
6.根据权利要求1所述的连梁抗风抗震装置，其特征在于，所述的黏弹性阻尼器的所述侧边钢板通过高强螺栓与所述第一连接件的所述中间突出部相连接，所述的黏弹性阻尼器的所述中间钢板通过高强螺栓与所述第二连接件的所述中间突出部相连接。
7.根据权利要求1所述的连梁抗风抗震装置，其特征在于，所述O型金属阻尼器由一整块钢板切割后弯折焊接而成。
8.根据权利要求1所述的连梁抗风抗震装置，其特征在于，所述O型金属阻尼器由上下对称设置的两块U型钢板与两块连接端板焊接而成。
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