CN106869355A - 阻尼板可更换密封节点阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于结构抗震领域，具体涉及一种阻尼板可更换密封节点阻尼器。阻尼板可更换密封节点阻尼器，包括：复合弹性体和分别固定设置于复合弹性体两端的柱端连接板、梁端连接板；其中，复合弹性体为弧形，柱端连接板与梁端连接板均为矩形钢板，柱端连接板与梁端连接板的矩形钢板四周均设有螺栓安装口。本发明解决了现有阻尼器在地震后，阻尼器将完全破坏，一次性使用，维修费用高，易造成材料的浪费和阻尼器在特殊条件下使用失效且无法适用于多种环境的问题。在地震过后，可打开密封盖板，更换剪切耗能碟片，重复使用，维修费用低，不易造成材料的浪费，符合经济环保可持续的建筑原则，体积小，不占用过多使用空间，成本低廉。
Description
技术领域
本发明属于结构抗震领域，具体涉及一种阻尼板可更换密封节点阻尼器，应用于特殊环境建筑节点。
技术背景
我国处于地震高发地区，地震灾难带来的损失是惨重的，在近十几年的震害调查中发现，框架建筑结构在遭遇强震过程中，易发生柱端或节点破坏，即地震时，各层框架柱端首先屈服出现塑性铰，形成薄弱层，致使结构发生倒塌。传统节点抗震设计方法过于被动，主要靠增大柱的截面尺寸或者增加梁柱节点配筋，这样容易造成材料的浪费，且施工质量难以保证，并且结构整体刚度增大还有可能放大地震的作用，因此传统的抗震设计具有很多的不足。
软钢具有明显的屈服点，破坏前具有明显的预兆(较大的变形，伸长率)，属于塑性破坏，应用于建筑节点处在地震作用时，能有效地吸收节点能量，起到消散地震能量的作用，是作为建筑节点阻尼器的理想耗能材料。
以往的金属阻尼依靠搓断铅芯，或依靠摩擦消耗节点能量，在地震后，阻尼器将完全损坏，属于一次性耗能，容易造成材料的浪费，不符合经济，环保，可持续使用的原则，但全金属阻尼器，阻尼能力强，抗疲劳性能好。
以往的金属阻尼器，使用条件有所限制，在特殊环境中，如潮湿，腐蚀性强的条件中易发生锈蚀，颗粒堵塞，而引发阻尼器失效，无法在地震或风振中起到有效的耗能作用。
阻尼板可更换密封节点阻尼器具有安装简单，操作简单，通过剪切耗能碟片,来起到消耗梁柱节点能量的作用，且因为耗能碟片的安装数量可以因建筑部位，特点，角度，抗震等级等因素而改变，适用于多种建筑物。
现有的扇形铅弹性转角阻尼构件(如授权公告号为CN101736828B和CN101713226B)利用了粘弹性阻尼器小变形作用下就能发挥耗能作用的优点，在抗震中表现出色，但地震后，阻尼器将完全破坏，一次性使用，维修费用高，易造成材料的浪费，不符合经济环保可持续的建筑原则，不密封，无法适应于多种特殊环境。国内外也没有相应可循环使用，阻尼板可更换密封节点阻尼器。
发明内容
鉴于现有技术上的不足，本发明提供一种可循环使用的阻尼板可更换密封节点阻尼器。
为实现上述目的，本发明采用下述方案：
阻尼板可更换密封节点阻尼器，包括：复合弹性体和分别固定设置于复合弹性体两端的柱端连接板、梁端连接板；其中，复合弹性体为弧形，柱端连接板与梁端连接均为矩形钢板，柱端连接板与梁端连接板的矩形钢板四周均设有螺栓安装口。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和效果：
1、具有密封效果，具有防尘、耐潮湿、耐腐蚀、满足户外特殊环境使用的特点。
2、解决了现有阻尼器在地震后，阻尼器将完全破坏，一次性使用，维修费用高，易造成材料的浪费和阻尼器在特殊条件下使用失效且无法适用于多种环境的问题。在地震过后，可打开密封盖板，更换剪切耗能碟片，重复使用，维修费用低，不易造成材料的浪费，符合经济环保可持续的建筑原则。
3、在地震作用中，拉伸压缩过程依靠搓断剪切耗能碟片耗能，剪切耗能碟片为中部带有多个椭圆形空洞的长方形钢板，材质为软钢，剪切耗能碟片受剪切破坏时，可以达到全断面屈服耗能效果显著。
4、可直接安装在梁柱节点处，操作简单，适用范围广，阻尼器结构简单，体积小，不占用过多使用空间，成本低廉。
5、适用于多种建筑结构。
附图说明
图1为阻尼板可更换密封节点阻尼器结构示意图；
图2为本发明左视图；
图3为图2中沿A-A剖面图；
图4为图1中沿B-B剖面图；
图5为柱端剪切套管平面图；
图6为弧形剪切钢棒平面图；
图7为柱端密封盖板平面图；
图8为剪切耗能碟片平面图；
图9为本发明在梁柱节点具体应用示意图；
图中，1、复合弹性体，2、柱端连接板，3、梁端连接板，4a、柱端剪切套管，4b、梁端剪切套管，5a、柱端密封盖板，5b、梁端密封盖板，6、弧形剪切钢棒，7、剪切耗能碟片，8、密封垫圈，9、套管外伸螺栓安装口，10、螺栓安装口。
具体实施方式
如图1-9所示，阻尼板可更换密封节点阻尼器，包括：复合弹性体1、柱端连接板2和梁端连接板3；其中，复合弹性体1为弧形，柱端连接板2和梁端连接板3均为矩形钢板，复合弹性体1通过焊接与柱端连接板2，梁端连接板3连接固定；柱端连接板2、梁端连接板3四周均设置螺栓安装口10。
复合弹性体1，包括：柱端剪切套管4a、梁端剪切套管4b、柱端密封盖板5a、梁端密封盖板5b、弧形剪切钢棒6、剪切耗能碟片7、密封垫圈8、套管外伸螺栓安装口9；其中：
柱端剪切套管4a呈弧形，横截面为“匚”型的硬钢，内侧上下设有矩形凹槽，用于与弧形剪切钢棒6拼接形成剪切预留槽道；在剪切预留槽道中，插入剪切耗能碟片7，剪切耗能碟片7插入上下剪切预留槽道中的数量不宜过少，以保证耗能能力；柱端剪切套管4a上下外侧均设有套管外伸螺栓安装口9，柱端剪切套管4a通过套管外伸螺栓安装口9与柱端密封盖板5a螺栓连接，柱端剪切套管4a端部与柱端连接板2焊接。
梁端剪切套管4b呈弧形，横截面为“匚”型的硬钢，内侧上下设有矩形凹槽，用于与弧形剪切钢棒6拼接形成剪切预留槽道；在剪切预留槽道中，插入剪切耗能碟片7，剪切耗能碟片7插入上下剪切预留槽道中的数量不宜过少，以保证耗能能力；梁端剪切套管4b上下外侧均设有套管外伸螺栓安装口9，梁端剪切套管4b通过套管外伸螺栓安装口9与梁端密封盖板5b螺栓连接，梁端剪切套管4b端部与梁端连接板3焊接。
弧形剪切钢棒6是横截面为矩形的弧形钢棒，材质为硬钢，弧形剪切钢棒6上下两个面均设有矩形凹槽，分别于与柱端剪切套管4a，梁端剪切套管4b上下两个面矩形凹槽拼接形成安装剪切耗能碟片7的剪切预留槽道；弧形剪切钢棒6与柱端剪切套管4a交界空隙处安置密封垫圈8，密封垫圈8采用特氟龙材料；弧形剪切钢棒6与梁端剪切套管4b交界空隙处安置密封垫圈8，密封垫圈8采用特氟龙材料。
柱端密封盖板5a为弧形钢板，材质为硬钢，上下两侧具有和柱端剪切套管4a一样的套管外伸螺栓安装口9，与柱端剪切套管4a螺栓连接。
梁端密封盖板5b为弧形钢板，材质为硬钢，上下两侧具有和梁端剪切套管4b一样的套管外伸螺栓安装口9，与梁端剪切套管4b螺栓连接。
剪切耗能碟片7为中部带有多个椭圆形空洞的长方形钢板，材质为软钢，剪切耗能碟片7受剪切破坏时，可以达到全断面屈服耗能效果显著。
柱端剪切套管4a，梁端剪切套管4b与弧形剪切钢棒6拼接形成剪切预留槽道的矩形截面尺寸长宽分别等于剪切耗能碟片7的尺寸，以保证剪切耗能碟片7的顺利插入，使得复合弹性体1紧固。
密封垫圈8宽度应大于柱端剪切套管4a，柱端密封盖板5a，梁端剪切套管4b，梁端密封盖板5b与弧形剪切钢棒6交界处空隙1-2mm，以便于增强密封性。
将焊接了柱端连接板2，梁端连接板3的复合弹性体1，通过连接板上的螺栓安装口10，螺栓连接于梁柱预留锚件。
阻尼板可更换密封节点阻尼器，可安装于框架结构梁柱节点下腋内，也可安装于框架结构梁柱节点上腋处。
Claims (9)
1.一种阻尼板可更换密封节点阻尼器，包括：复合弹性体、柱端连接板和梁端连接板；其特征在于，复合弹性体为弧形，柱端连接板和梁端连接板均为矩形钢板，复合弹性体通过焊接与柱端连接板，梁端连接板连接固定；柱端连接板、梁端连接板四周均设置螺栓安装口，将焊接了柱端连接板，梁端连接板的复合弹性体，通过连接板上的螺栓安装口，螺栓连接于梁柱预留锚件。
2.根据权利要求1所述的阻尼板可更换密封节点阻尼器，其特征在于，复合弹性体，包括：柱端剪切套管、梁端剪切套管、柱端密封盖板、梁端密封盖板、弧形剪切钢棒、剪切耗能碟片、密封垫圈、套管外伸螺栓安装口；其中：柱端剪切套管呈弧形，横截面为“匚”型的硬钢，柱端剪切套管上下外侧均设有套管外伸螺栓安装口，柱端剪切套管通过套管外伸螺栓安装口与柱端密封盖板采用螺栓连接，柱端剪切套管端部与柱端连接板焊接；内侧上下设有矩形凹槽，用于与弧形剪切钢棒拼接形成剪切预留槽道，在剪切预留槽道中插入剪切耗能碟片。
3.根据权利要求1-2所述的阻尼板可更换密封节点阻尼器，其特征在于，梁端剪切套管呈弧形，横截面为“匚”型的硬钢，梁端剪切套管上下外侧均设有套管外伸螺栓安装口，梁端剪切套管通过套管外伸螺栓安装口与梁端密封盖板进行螺栓连接，梁端剪切套管端部与梁端连接板焊接；内侧上下设有矩形凹槽，用于与弧形剪切钢棒拼接形成剪切预留槽道，在剪切预留槽道中，插入剪切耗能碟片。
4.根据权利要求1-3所述的阻尼板可更换密封节点阻尼器，其特征在于，弧形剪切钢棒是横截面为矩形的弧形钢棒，材质为硬钢，弧形剪切钢棒上下两个面均设有矩形凹槽，用于分别与柱端剪切套管，梁端剪切套管上下两个面矩形凹槽拼接形成剪切预留槽道；弧形剪切钢棒与柱端剪切套管交界空隙处安置密封垫圈，密封垫圈采用特氟龙材料；弧形剪切钢棒与梁端剪切套管交界空隙处安置密封垫圈，密封垫圈采用特氟龙材料。
5.根据权利要求1-4所述的阻尼板可更换密封节点阻尼器，其特征在于，柱端密封盖板为弧形钢板，材质为硬钢，上下两侧具有和柱端剪切套管一样的套管外伸螺栓安装口，与柱端剪切套管螺栓连接。
6.根据权利要求1-5所述的阻尼板可更换密封节点阻尼器，其特征在于，梁端密封盖板为弧形钢板，材质为硬钢，上下两侧具有和梁端剪切套管一样的套管外伸螺栓安装口，与梁端剪切套管螺栓连接。
7.根据权利要求1-6所述的阻尼板可更换密封节点阻尼器，其特征在于，剪切耗能碟片为中部带有多个椭圆形空洞的长方形钢板，材质为软钢，剪切耗能碟片受剪切破坏时，可以达到全断面屈服耗能效果显著。
8.根据权利要求1-7所述的阻尼板可更换密封节点阻尼器，其特征在于，梁端剪切套管，柱端剪切套管与弧形剪切钢棒拼接形成剪切预留槽道的矩形截面尺寸长宽分别等于剪切耗能碟片的尺寸，以保证剪切耗能碟片的顺利插入，使得复合弹性体紧固。
9.根据权利要求1-8所述的阻尼板可更换密封节点阻尼器，其特征在于，密封垫圈宽度应大于柱端剪切套管，柱端密封盖板，梁端剪切套管，梁端密封盖板与弧形剪切钢棒交界处空隙1-2mm，以便于增强密封性。
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