CN107762228B - 一种弯曲型阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弯曲型阻尼器，包括支撑板、至少两块弯曲板以及平行设置的第一连接板和第二连接板，所述支撑板和所述弯曲板均连接于所述第一连接板和所述第二连接板之间，各所述弯曲板均与所述第一连接板、所述第二连接板相垂直，各所述弯曲板平行间隔布置，相邻两块所述弯曲板之间通过至少一块所述支撑板连接。通过连接板将阻尼器受到的弯曲作用施加于核心耗能部件上，由于弯曲变形有较大的变形量，具有良好的减震能力。多块弯曲板依次进入工作状态，实现分阶耗能，机理明确，具有多道消能减震防线。支撑板使阻尼器具有一定的刚度，避免阻尼器失稳。将本发明的阻尼器应用到装配式混凝土结构或普通建筑结构中，均可显著提高建筑结构的抗震性能。

Description

一种弯曲型阻尼器

技术领域

本发明涉及土木工程结构消能减震领域，特别涉及一种弯曲型阻尼器。

背景技术

随着我国建筑结构领域的不断发展，高层及超高层建筑越来越普遍，对建筑结构的振动控制成为了越来越不可忽视的问题，如何确保建筑物的在地震或强风的作用下能够保证不发生较严重的破坏或不出现过大的振动，从而保证人民的生民财产安全成为了建筑结构设计工作当中的重中之重。由于消能减震技术保障了人们的生命财产安全，加强了人们的心理安全感，提高了人们的居住舒适感，近几十年来取得了飞速的发展与广泛的应用，并为传统的建筑结构抗震设计提供了新思路和新方法。

建筑物消能减震的实现需要效果好、性能稳定的阻尼器，金属阻尼器就是重要的一类，由于其成本低，取材容易，耐久性好，耗能性能稳定，已在实际工程中得到大量应用，而目前大多采用的剪切型金属阻尼器存在失稳现象，有可能导致阻尼器在大震下退出工作状态，从而无法起到消耗地震输入的能量的作用，存在巨大的安全隐患。但弯曲型金属阻尼器不存在失稳的问题，弯曲型金属阻尼器利用阻尼器受弯进入塑性状态耗能，极限位移值大，几乎不会出现失稳现象。

但目前已有的弯曲型阻尼器存在构造复杂、耗能机理不明确、无法准确计算阻尼器提供给结构的刚度以及不易加工制作的问题。

发明内容

针对上述现有技术中的不足之处，本发明的目的是提供一种减震耗能效果好、可实现分阶耗能且结构简单的弯曲型阻尼器，

为解决上述技术问题，本发明提供的弯曲型阻尼器，包括支撑板、至少两块弯曲板以及平行设置的第一连接板和第二连接板，所述支撑板和所述弯曲板均连接于所述第一连接板和所述第二连接板之间，各所述弯曲板均与所述第一连接板、所述第二连接板相垂直，各所述弯曲板平行间隔布置，相邻两块所述弯曲板之间通过至少一块所述支撑板连接。

进一步的，所述支撑板与所述弯曲板相垂直。

进一步的，所述弯曲板为与所述支撑板在长度方向上的尺寸相同的平板。

进一步的，以各所述支撑板中尺寸最大的支撑板作为基准板，各所述弯曲板分布在所述基准板的两端。

可选的，所述基准板至少有一端的弯曲板设为两个或两个以上。

进一步的，各所述弯曲板对称分布于所述基准板的两端。

可选的，当所述支撑板为两个或两个以上时，各所述支撑板相互平行或位于同一平面内。

可选的，所述第一连接板、所述第二连接板、所述弯曲板和所述支撑板均为矩形板。

可选的，所述弯曲板的两端分别与所述第一连接板、所述第二连接板以焊接的方式相连接，所述支撑板的两端分别与所述第一连接板、所述第二连接板以焊接的方式相连接，所述支撑板与所述弯曲板之间相焊接。

可选的，所述第一连接板和所述第二连接板上设有螺栓孔或设有用于与连接建筑物的套筒相配合的套接孔。

本发明的有益效果在于，

1、本发明的弯曲型阻尼器通过连接板将阻尼器受到的弯曲作用力施加于核心耗能部件弯曲板和支撑板上，弯曲板和支撑板在形变过程中消耗阻尼器受到的弯曲作用能量，由于弯曲板和支撑板有较大的变形量，能够保证阻尼器在大震下的消能减震作用，避免阻尼器失稳而导致提供给结构的刚度和附加阻尼突然消失，具有良好的减震耗能能力。

2、设置多块弯曲板，最外侧的弯曲板为第一耗能件，依次靠近中部支撑板的弯曲板逐步进入工作状态，实现分阶耗能，机理明确，具有多道消能减震功能。弯曲板之间的支撑板具备耗能能力，能够进一步增加阻尼器的耗能量，并且能使各弯曲板共同变形，提高阻尼器的耗能能力。

3、在阻尼器中设置一块尺寸最大的支撑板，不仅能够增加阻尼器的耗能量，还能够保证阻尼器在大震下仍具有一定的刚度，避免阻尼器刚度的大幅度降低而使阻尼器失去承载能力。

4、本发明的阻尼器结构简单，通过对弯曲板的数量、宽度、厚度、材料的选择和形状的设计，实现对于阻尼器耗能量、屈服点、屈服位置、屈服形态的控制，通过对支撑板的数量、宽度、厚度、材料的选择和布置方式的设计，实现对于阻尼器刚度的设计，二者结合起来，可以实现对于阻尼器附加阻尼和附加刚度的人为设计。

附图说明

图1为本发明的弯曲型阻尼器实施例一的结构示意图。

图2为图1的A向视图。

图3为本发明的弯曲型阻尼器的应用示意图之一。

图4为本发明的弯曲型阻尼器实施例二的结构示意图。

图5为图4的A向视图。

图6为本发明的弯曲型阻尼器的弯曲板的一个结构示意图。

图7为本发明的弯曲型阻尼器的弯曲板的另一个结构示意图。

其中，1、第一弯曲板；2、第二弯曲板；3、第三弯曲板；4、第四弯曲板；5、基准板；6、第一支撑板；7、第二支撑板；8、第一连接板；9、第二连接板；10、第五弯曲板；11、第六弯曲板；12、第三支撑板；13、第四支撑板；14、第五支撑板；15、第六支撑板；16、螺栓孔；17、螺栓；18、预制梁构件；19、预制柱构件。

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作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：

参见图1和图2，本实施例的弯曲型阻尼器包括第一弯曲板1、第二弯曲板2、第三弯曲板3和第四弯曲板4，第一弯曲板1和第二弯曲板 2尺寸相同，第三弯曲板3和第四弯曲板4尺寸相同，各弯曲板平行间隔布置。第一弯曲板1和第三弯曲板3之间设有第一支撑板6，第二弯曲板2和第四弯曲板4之间设有第二支撑板7，第三弯曲板3和第四弯曲板4之间设有一块尺寸最大的支撑板为基准板5。各弯曲板和各支撑板均连接于第一连接板8和第二连接板9之间，各弯曲板的两端分别与第一连接板8和第二连接板9以焊接的方式相连，各支撑板的两端分别与第一连接板8和第二连接板9以焊接的方式相连，弯曲板与支撑板之间相焊接。弯曲板、支撑板和连接板均为矩形板且两两相互垂直。应当指出的是，支撑板可不与连接板垂直。以与第一连接板8垂直的基准板5的中位线为轴，各弯曲板对称分布于基准板5的两端，第一弯曲板 1和第三弯曲板3位于同一侧，第二弯曲板2和第四弯曲板4位于同一侧。通过第一连接板8和第二连接板9将阻尼器受到的弯曲作用力施加到耗能部件弯曲板和支撑板上，弯曲板和支撑板在形变的过程中耗散能量，由于弯曲板和支撑板有较大的变形量，能够保证阻尼器在大震下的消能减震作用，避免阻尼器失稳而导致提供给结构的刚度和附加阻尼突然消失，具有良好的减震耗能能力。最外侧的第一弯曲板1和第二弯曲板2为第一耗能件，首先进入工作状态，位于内侧的第三弯曲板3和第四弯曲板4为第二耗能件，然后进入工作状态，实现分阶耗能，机理明确，具有多道消能减震功能。弯曲板之间的支撑板也具有耗能能力，能进一步提高阻尼器的耗能量，并且能够提高阻尼器的刚度。基准板5不仅能够增加阻尼器的耗能量，还能够保证阻尼器在大震下仍具有一定的刚度，避免阻尼器刚度的大幅度降低而使阻尼器失去承载能力。此外，第一连接板8和第二连接板上还设有螺栓孔16，用于与建筑物连接。

参见图3，在预制装配式混凝土框架结构应用时，通过螺栓17与第一连接板8和第二连接板9上相应的螺栓孔16的配合，预制梁构件18 和预制柱构件19分别与第一连接板8和第二连接板9相连，从而实现本实施例的弯曲型阻尼器与预制构件的连接。当预制装配式混凝土框架结构受到地震作用时，预制梁构件18和预制柱构件19通过所连的第一连接板8和第二连接板9将弯曲作用施加于阻尼器的核心耗能段，从而实现阻尼器的耗能减震作用。

参见图6和图7，本实施例的弯曲板还可设计为中间内凹的平板或中间开有通孔的矩形板。应当指出的是，本发明的阻尼器的弯曲板和支撑板可设计成不同尺寸和形状，满足阻尼器在不同场合的使用。

实施例二：

参见图4和图5，本实施例与实施例一的区别在于，阻尼器外侧增加了第五弯曲板10和第六弯曲板11，第五弯曲板10和第六弯曲板11均与第一弯曲板1平行，第五弯曲板10与第一弯曲板1之间设有第三支撑板12和第五支撑板14，第六弯曲板11和第二弯曲板2 之间设有第四支撑板13和第六支撑板15，第三支撑板12和第五支撑板平行，第四支撑板13和第六支撑板15平行。各弯曲板和各支撑板均连接于第一连接板8和第二连接板9之间，各弯曲板的两端分别与第一连接板8和第二连接板9以焊接的方式相连，各支撑板的两端分别与第一连接板8和第二连接板9以焊接的方式相连，弯曲板与支撑板之间相焊接。弯曲板、支撑板和连接板均为矩形板且两两相互垂直。应当指出的是，支撑板可不与连接板垂直。最外侧的第五弯曲板 10和第六弯曲板11成为第一耗能板，首先进入工作状态，第一弯曲板1和第二弯曲板2成为第二耗能板，然后进入工作状态，第三弯曲板3和第四弯曲板4成为第三耗能板，最后进入工作状态。通过增加弯曲板的数量，能够提升阻尼器的耗能量。增加弯曲板之间的支撑板，不仅能进一步提升阻尼器的耗能量，还能增加阻尼器的刚度。本实施例的其他方面与实施例一相同，此处不再赘述。

综上，通过平行间隔设置多块弯曲板，以及在弯曲板之间设置支撑板，弯曲板和支撑板能在形变的过程中消耗能量，由于弯曲板和支撑板有较大的变形量，能够保证阻尼器在大震下的消能减震作用，避免阻尼器失稳，具有良好的减震耗能能力，并且可实现分阶耗能，机理明确，具有多道消能减震功能。弯曲板之间的支撑板具备耗能能力，能够进一步增加阻尼器的耗能量，还能提高阻尼器的刚度。

应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种弯曲型阻尼器，其特征在于，包括支撑板、至少两块弯曲板以及平行设置的第一连接板和第二连接板，所述支撑板和所述弯曲板均连接于所述第一连接板和所述第二连接板之间，各所述弯曲板均与所述第一连接板、所述第二连接板相垂直，各所述弯曲板平行间隔布置，相邻两块所述弯曲板之间通过至少一块所述支撑板连接，以各所述支撑板中尺寸最大的支撑板作为基准板，各所述弯曲板对称分布在所述基准板的两端，最外侧的弯曲板为第一耗能件，依次靠近中部支撑板的弯曲板逐步进入工作状态；

所述支撑板与所述弯曲板相垂直；当所述支撑板为两个或两个以上时，各所述支撑板位于同一平面内。

2.如权利要求1所述的阻尼器，其特征在于，所述弯曲板为与所述支撑板在长度方向上的尺寸相同的平板。

3.如权利要求1所述的阻尼器，其特征在于，所述基准板至少有一端的弯曲板设为两个或两个以上。

4.如权利要求1所述的阻尼器，其特征在于，所述第一连接板、所述第二连接板、所述弯曲板和所述支撑板均为矩形板。

5.如权利要求1至4任一项所述的阻尼器，其特征在于，所述弯曲板的两端分别与所述第一连接板、所述第二连接板以焊接的方式相连接，所述支撑板的两端分别与所述第一连接板、所述第二连接板以焊接的方式相连接，所述支撑板与所述弯曲板之间相焊接。

6.如权利要求1所述的阻尼器，其特征在于，所述第一连接板和所述第二连接板上设有螺栓孔或设有用于与连接建筑物的套筒相配合的套接孔。