CN108118938A - 一种内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器，上底座、第一连接板、第一弹簧、第二连接板、波形软钢圆筒、第三连接板、第二弹簧、第四连接板及下底座自上到下依次分布，且第一连接板固定于上底座的底部，第一弹簧的一端与第一连接板的底部相连接，第一弹簧的另一端与第二连接板的上部相连接，波形软钢圆筒的上端套接于第二连接板上，波形软钢圆筒的下端套接于第三连接板上，第二弹簧的上端与第三连接板的底部相连接，第二弹簧的下端固定于第四连接板上，第四连接板固定于下底座上，各波形钢板沿周向分布于波形软钢圆筒的外周，该阻尼器能够分阶段进行耗能减震。

Description

一种内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器

技术领域

本发明属于土木工程抗震及减震领域，涉及一种内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器。

背景技术

金属耗能阻尼器是一种可用在建筑中抵抗水平或者竖向作用的耗能装置，金属耗能阻尼器可以利用金属不同形式的塑性滞回变形来消耗能量。其因在弹塑性滞回变形过程中吸收大量能量，所以被用来制造各种类型和构造形式的耗能减震器。从受力形式上可分为剪切屈服型、轴向屈服型、弯曲屈服型以及扭转屈服型阻尼器。与致滞液体型、摩擦型等其他类型阻尼器相比，金属阻尼器方便加工、滞回性能稳定、震后便于更换、造价及维护费用低廉等优点。

现行的金属耗能阻尼器大多结构形式单一，沿阻尼器不同方向，刚度差别较大。在地震力较小时，阻尼器虽有位移却仍在弹性状态下，主体结构承受较多地震能量而损伤。在地震力较大时，阻尼器整过早进入塑性耗能状态。而主震过后不久发生往往伴随着较大余震，而且延续时间长，传统阻尼器无法达到预期的耗能减震效果，严重是很有可能会影响结构的抗震性能和结构整体安全性能，因此研发新型分阶段耗能阻尼器成为当务之急。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器，该阻尼器能够分阶段进行耗能减震。

为达到上述目的，本发明所述的内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器包括上底座、第一连接板、第一弹簧、第二连接板、波形软钢圆筒、第三连接板、第二弹簧、第四连接板、下底座及若干波形钢板；

上底座、第一连接板、第一弹簧、第二连接板、波形软钢圆筒、第三连接板、第二弹簧、第四连接板及下底座自上到下依次分布，且第一连接板固定于上底座的底部，第一弹簧的一端与第一连接板的底部相连接，第一弹簧的另一端与第二连接板的上部相连接，波形软钢圆筒的上端套接于第二连接板上，波形软钢圆筒的下端套接于第三连接板上，第二弹簧的上端与第三连接板的底部相连接，第二弹簧的下端固定于第四连接板上，第四连接板固定于下底座上，各波形钢板沿周向分布于波形软钢圆筒的外周，且各波形钢板的上端固定于第一连接板上，各波形钢板的下端固定于第四连接板上。

第一连接板的顶部设置有第一卡件，上底座的底部开设有与所述第一卡件相配合的第一键槽，第一插销穿过上底座的端面及第一卡件将第一连接板与上底座相连接。

第四连接板的底部设置有第二卡件，下底座的上表面开设有与所述第二卡件相配合的第二键槽，第二插销穿过下底座的端面及第二卡件将第四连接板与下底座相连接。

第一连接板的底部设置有第一凸台，第一凸台的底部设置有第一凹槽，第一弹簧的上端位于所述第一凹槽内，第二连接板的上表面设置有第二凹槽，第一弹簧的下端位于所述第二凹槽内，各波形钢板的上端固定于第一凸台的外周面上。

第四连接板的上表面设置有第二凸台，第二凸台的上表面设置有第三凹槽，第二弹簧的下端位于所述第三凹槽内，第三连接板的下表面设置有第四凹槽，第二弹簧的上端位于所述第四凹槽内，各波形钢板的下端固定于第二凸台的外周面上。

第一螺栓穿过波形钢板上端的侧面插入于第一凸台的外周面上将波形钢板固定于第一凸台的外周面上。

第二螺栓穿过波形钢板下端的侧面插入于第二凸台的外周面上将波形钢板固定于第二凸台的外周面上。

波形钢板的数目为八个，且八个波形钢板沿周向等间距分布。

波形软钢圆筒的上端通过螺纹套接固定于第二连接板上；

波形软钢圆筒的下端通过螺纹套接固定于第三连接板上。

各波形钢板与波形软钢圆筒轴线之间的距离相同；

第一弹簧的轴线、第二弹簧的轴线及波形软钢圆筒的轴线相重合。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器包括上底座、第一连接板、第一弹簧、第二连接板、波形软钢圆筒、第三连接板、第二弹簧、第四连接板、下底座及若干波形钢板，在具体操作时，各波形钢板与波形软钢圆筒之间通过第一弹簧及第二弹簧进行力的传递，实现阻尼器分阶段耗能减震的目的，克服传统阻尼器减震水准单一的缺点。同时在耗能减震时，利用波形软钢圆筒及各波形钢板进行耗能减震，各波形钢板沿周向分布于波形软钢圆筒的外周，利用其在水平面上多个方向刚度相同的特点，以应对不同方向的水平作用力；在竖直方向上，利用波形钢板及波形软钢圆筒的波形结构通过拉伸或者压缩变形来进行耗能减震，以进行多个方向的耗能减震，耗能减震效果较为明显。

进一步，各波形钢板与波形软钢圆筒轴线之间的距离相同，第一弹簧的轴线、第二弹簧的轴线及波形软钢圆筒的轴线相重合，第一弹簧及第二弹簧在传递过程中，传力效果较好。

进一步，本发明采用装配式结构，各部件之间通过螺纹、插销或者螺栓相连接，当任一部件在使用时出现损坏时，则可以将其拆除后进行更换，以快速恢复阻尼器的耗能减震作用，操作简单、方便，更换的成本较低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的截面图；

图3为本发明的主视图；

图4为本发明的左视图；

图5为本发明中上底座1的俯视图；

图6为本发明应用时的一种位置关系图；

图7为本发明应用时的另一种位置关系图。

其中，1为上底座、2为第一连接板、3为第二连接板、4为第三连接板、5为第四连接板、6为下底座、7为第一弹簧、8为第二弹簧、9为波形软钢圆筒、10为波形钢板、11为第一插销、12为第二插销、13为第一螺栓、14为第二螺栓、15为第一卡件、16为第二卡件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1至图5，本发明所述的内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器包括上底座1、第一连接板2、第一弹簧7、第二连接板3、波形软钢圆筒9、第三连接板4、第二弹簧8、第四连接板5、下底座6及若干波形钢板10；上底座1、第一连接板2、第一弹簧7、第二连接板3、波形软钢圆筒9、第三连接板4、第二弹簧8、第四连接板5及下底座6自上到下依次分布，且第一连接板2固定于上底座1的底部，第一弹簧7的一端与第一连接板2的底部相连接，第一弹簧7的另一端与第二连接板3的上部相连接，波形软钢圆筒9的上端套接于第二连接板3上，波形软钢圆筒9的下端套接于第三连接板4上，第二弹簧8的上端与第三连接板4的底部相连接，第二弹簧8的下端固定于第四连接板5上，第四连接板5固定于下底座6上，各波形钢板10沿周向分布于波形软钢圆筒9的外周，且各波形钢板10的上端固定于第一连接板2上，各波形钢板10的下端固定于第四连接板5上。

第一连接板2的顶部设置有第一卡件15，上底座1的底部开设有与所述第一卡件15相配合的第一键槽，第一插销11穿过上底座1的端面及第一卡件15将第一连接板2与上底座1相连接；第四连接板5的底部设置有第二卡件16，下底座6的上表面开设有与所述第二卡件16相配合的第二键槽，第二插销12穿过下底座6的端面及第二卡件16将第四连接板5与下底座6相连接。

第一连接板2的底部设置有第一凸台，第一凸台的底部设置有第一凹槽，第一弹簧7的上端位于所述第一凹槽内，第二连接板3的上表面设置有第二凹槽，第一弹簧7的下端位于所述第二凹槽内，各波形钢板10的上端固定于第一凸台的外周面上；第四连接板5的上表面设置有第二凸台，第二凸台的上表面设置有第三凹槽，第二弹簧8的下端位于所述第三凹槽内，第三连接板4的下表面设置有第四凹槽，第二弹簧8的上端位于所述第四凹槽内，各波形钢板10的下端固定于第二凸台的外周面上。

第一螺栓13穿过波形钢板10上端的侧面插入于第一凸台的外周面上将波形钢板10固定于第一凸台的外周面上；第二螺栓14穿过波形钢板10下端的侧面插入于第二凸台的外周面上将波形钢板10固定于第二凸台的外周面上。

波形钢板10的数目为八个，且八个波形钢板10沿周向等间距分布；波形软钢圆筒9的上端通过螺纹套接固定于第二连接板3上；

波形软钢圆筒9的下端通过螺纹套接固定于第三连接板4上。

各波形钢板10与波形软钢圆筒9轴线之间的距离相同；第一弹簧7的轴线、第二弹簧8的轴线及波形软钢圆筒9的轴线相重合；上底座1、下底座6、第一连接板2及第四连接板5的外轮廓均为正八边形结构。

在实际应用时，通过调整波形软钢圆筒9及波形钢板10的波角、波长、厚度、波段数、第一弹簧7及第二弹簧8的尺寸以制造出不同初始刚度及耗能能力的阻尼器。

参考图6及图7，本发明在安装时，先在剪力墙墙角及柱脚的墙趾位置处预留阻尼器安置腔，然后将阻尼器安装于阻尼器安置腔内，从而有效的保护主体结构免遭破坏或者减少破坏，由于本发明采用装配式结构，震后可以方便简单的对破坏的部件进行更换，以快速恢复阻尼器的耗能抗震作用，具有构造简易、耐久性好、方便安装更换以及对建筑功能和外观影响较小的特点。

Claims (10)

1.一种内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器，其特征在于，包括上底座(1)、第一连接板(2)、第一弹簧(7)、第二连接板(3)、波形软钢圆筒(9)、第三连接板(4)、第二弹簧(8)、第四连接板(5)、下底座(6)及若干波形钢板(10)；

上底座(1)、第一连接板(2)、第一弹簧(7)、第二连接板(3)、波形软钢圆筒(9)、第三连接板(4)、第二弹簧(8)、第四连接板(5)及下底座(6)自上到下依次分布，且第一连接板(2)固定于上底座(1)的底部，第一弹簧(7)的一端与第一连接板(2)的底部相连接，第一弹簧(7)的另一端与第二连接板(3)的上部相连接，波形软钢圆筒(9)的上端套接于第二连接板(3)上，波形软钢圆筒(9)的下端套接于第三连接板(4)上，第二弹簧(8)的上端与第三连接板(4)的底部相连接，第二弹簧(8)的下端固定于第四连接板(5)上，第四连接板(5)固定于下底座(6)上，各波形钢板(10)沿周向分布于波形软钢圆筒(9)的外周，且各波形钢板(10)的上端固定于第一连接板(2)上，各波形钢板(10)的下端固定于第四连接板(5)上。

2.根据权利要求1所述的内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器，其特征在于，第一连接板(2)的顶部设置有第一卡件(15)，上底座(1)的底部开设有与所述第一卡件(15)相配合的第一键槽，第一插销(11)穿过上底座(1)的端面及第一卡件(15)将第一连接板(2)与上底座(1)相连接。

3.根据权利要求2所述的内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器，其特征在于，第四连接板(5)的底部设置有第二卡件(16)，下底座(6)的上表面开设有与所述第二卡件(16)相配合的第二键槽，第二插销(12)穿过下底座(6)的端面及第二卡件(16)将第四连接板(5)与下底座(6)相连接。

4.根据权利要求1所述的内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器，其特征在于，第一连接板(2)的底部设置有第一凸台，第一凸台的底部设置有第一凹槽，第一弹簧(7)的上端位于所述第一凹槽内，第二连接板(3)的上表面设置有第二凹槽，第一弹簧(7)的下端位于所述第二凹槽内，各波形钢板(10)的上端固定于第一凸台的外周面上。

5.根据权利要求4所述的内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器，其特征在于，第四连接板(5)的上表面设置有第二凸台，第二凸台的上表面设置有第三凹槽，第二弹簧(8)的下端位于所述第三凹槽内，第三连接板(4)的下表面设置有第四凹槽，第二弹簧(8)的上端位于所述第四凹槽内，各波形钢板(10)的下端固定于第二凸台的外周面上。

6.根据权利要求5所述的内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器，其特征在于，第一螺栓(13)穿过波形钢板(10)上端的侧面插入于第一凸台的外周面上将波形钢板(10)固定于第一凸台的外周面上。

7.根据权利要求6所述的内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器，其特征在于，第二螺栓(14)穿过波形钢板(10)下端的侧面插入于第二凸台的外周面上将波形钢板(10)固定于第二凸台的外周面上。

8.根据权利要求1所述的内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器，其特征在于，波形钢板(10)的数目为八个，且八个波形钢板(10)沿周向等间距分布。

9.根据权利要求1所述的内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器，其特征在于，波形软钢圆筒(9)的上端通过螺纹套接固定于第二连接板(3)上；

波形软钢圆筒(9)的下端通过螺纹套接固定于第三连接板(4)上。

10.根据权利要求1所述的内外双屈软钢横波竖向弯折卡扣阻尼器，其特征在于，各波形钢板(10)与波形软钢圆筒(9)轴线之间的距离相同；

第一弹簧(7)的轴线、第二弹簧(8)的轴线及波形软钢圆筒(9)的轴线相重合。