CN108678491A - 内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器 - Google Patents

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杨森
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    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明提供了一种内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器，属于建筑结构振动控制领域。本发明初始刚度较大，材料屈服分散面积大，采用耗能加强拉压板有效分隔的方式，设置了多级弧形耗能钢板和弹性粘结填充材料、泡沫铝耗能材料，能够相互协调，无明显应力集中现象，发挥各自最大功效，材料利用率高、耗能效果好，使结构的动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉，同时内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器的制作安装简单、使用方便，既可以用于新建建筑工程的抗震设计，也可以用于已有工程的加固维修，在材料的选择和结构的改进都与现有技术有较大的区别，能够减少建筑结构的地震反应，对建筑结构起到很好的保护作用。

Description

内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器
技术领域
本发明属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器。
背景技术
金属屈服阻尼器，是用软钢或其它软金属材料做成的各种形式的阻尼耗能器。金属屈服后具有良好的滞回性能，利用某些金属具有的弹塑性滞回变形耗能，包括软钢阻尼器、铅阻尼器和形状记忆合金阻尼器等。它对结构进行振动控制的机理是将结构振动的部分能量通过金属的屈服滞回耗能耗散掉，从而达到减小结构反应的目的，软钢阻尼器是充分利用软钢进入塑性阶段后具有良好的滞回特性。1972年，Kelly和 Skinner 等美国学者首先开始研究利用软钢的这种性能来控制结构的动力反应，并提出软钢阻尼器的几种形式，包括扭转梁、弯曲梁、U 形条耗能器等。随后，其它学者又相继提出许多形式各异的软钢阻尼器，其中比较典型的如 X 形、三角形板软钢阻尼器、E 型钢阻尼器、C型钢阻尼器等。经过国内外许多学者的理论分析和实验研究，证实软钢阻尼器具有稳定的滞回特性，良好的低周疲劳性能，长期的可靠性和不受环境、温度影响等特点，是一种很有前途的耗能器，全金属阻尼器具有可恢复变形大、阻尼能力强以及耐久性、抗腐蚀性、抗疲劳性能好、工作温度范围大和维护费用低等优点。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器，初始刚度较大，材料屈服分散面积大，使结构的动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉，能够减少建筑结构的地震反应，对建筑结构起到很好的保护作用。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器，包括连接板、连接板螺孔、固定端板、圆外筒、端板、协调连接钢筋、锁紧螺母、耗能加强拉压板、弧形耗能钢板、弹性粘结填充材料、拉压连接和泡沫铝耗能材料；
内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器的中部为圆外筒和端板围成的结构，圆外筒和端板围成的结构内部设置有耗能加强拉压板，相邻的耗能加强拉压板和耗能加强拉压板通过协调连接钢筋连接，协调连接钢筋两端与耗能加强拉压板通过锁紧螺母固定，相邻的耗能加强拉压板和耗能加强拉压板之间设置有弧形耗能钢板，弧形耗能钢板的两端与圆外筒通过焊接固定连接，弧形耗能钢板为对称设置，弧形耗能钢板从中间到两侧的弯曲半径逐渐减小，弧形耗能钢板与弧形耗能钢板之间填充有泡沫铝耗能材料，耗能加强拉压板和两侧的弧形耗能钢板之间填充有弹性粘结填充材料；
内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器的两端设置有固定端板，固定端板两端为连接板，连接板上设置有连接板螺孔，连接板螺孔为等间距设置；圆外筒和端板围成结构内部的两侧的耗能加强拉压板与固定端板通过拉压连接连接。在阻尼器受到拉压的作用下，耗能加强拉压板能够分别对相邻的耗能加强拉压板和耗能加强拉压板之间设置的弧形耗能钢板、弹性粘结填充材料、泡沫铝耗能材料进行拉压和剪切。
进一步地，所述弧形耗能钢板采用低屈服点钢板制成。
进一步地，所述弹性粘结填充材料采用高阻尼橡胶制成。
进一步地，所述泡沫铝耗能材料采用泡沫铝制成。
本发明的有益效果：
本发明的有益效果是初始刚度较大，材料屈服分散面积大，采用耗能加强拉压板有效分隔的方式，设置了多级弧形耗能钢板和弹性粘结填充材料、泡沫铝耗能材料，能够相互协调，无明显应力集中现象，发挥各自最大功效，材料利用率高、耗能效果好，使结构的动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉，同时内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器的制作安装简单、使用方便，既可以用于新建建筑工程的抗震设计，也可以用于已有工程的加固维修，在材料的选择和结构的改进都与现有技术有较大的区别，能够减少建筑结构的地震反应，对建筑结构起到很好的保护作用。
附图说明
图1为本发明内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器正视示意图。
图2为本发明内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器侧视示意图。
图3为图2的A-A剖面图。
图中：1为连接板；2为连接板螺孔；3为固定端板；4为圆外筒；5为端板；6为协调连接钢筋；7为锁紧螺母；8为耗能加强拉压板；9为弧形耗能钢板；10为弹性粘结填充材料；11为拉压连接；12为泡沫铝耗能材料。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例：如图1～图3所示，内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器的中部为圆外筒4和端板5围成的结构，圆外筒4和端板5围成的结构内部设置有耗能加强拉压板8，相邻的耗能加强拉压板8和耗能加强拉压板8通过协调连接钢筋6连接，协调连接钢筋6两端与耗能加强拉压板8通过锁紧螺母7固定，相邻的耗能加强拉压板8和耗能加强拉压板8之间设置有弧形耗能钢板9，弧形耗能钢板9采用低屈服点钢板制成，弧形耗能钢板9的两端与圆外筒4通过焊接固定连接，弧形耗能钢板9为对称设置，弧形耗能钢板9从中间到两侧的弯曲半径逐渐减小，弧形耗能钢板9与弧形耗能钢板9之间填充有泡沫铝耗能材料12，泡沫铝耗能材料12采用泡沫铝制成，耗能加强拉压板8和两侧的弧形耗能钢板9之间填充有弹性粘结填充材料10，弹性粘结填充材料10采用高阻尼橡胶制成；
内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器的两端设置有固定端板3，固定端板3两端为连接板1，连接板1上设置有连接板螺孔2，连接板螺孔2为等间距设置；圆外筒4和端板5围成结构内部的两侧的耗能加强拉压板8与固定端板3通过拉压连接11连接。

Claims (4)

1.一种内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器，包括连接板(1)、连接板螺孔(2)、固定端板(3)、圆外筒(4)、端板(5)、协调连接钢筋(6)、锁紧螺母(7)、耗能加强拉压板(8)、弧形耗能钢板(9)、弹性粘结填充材料(10)、拉压连接(11)和泡沫铝耗能材料(12)，其特征在于：
内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器的中部为圆外筒(4)和端板(5)围成的结构，圆外筒(4)和端板(5)围成的结构内部设置有耗能加强拉压板(8)，相邻的耗能加强拉压板(8)和耗能加强拉压板(8)通过协调连接钢筋(6)连接，协调连接钢筋(6)两端与耗能加强拉压板(8)通过锁紧螺母(7)固定，相邻的耗能加强拉压板(8)和耗能加强拉压板(8)之间设置有弧形耗能钢板(9)，弧形耗能钢板(9)的两端与圆外筒(4)通过焊接固定连接，弧形耗能钢板(9)为对称设置，弧形耗能钢板(9)从中间到两侧的弯曲半径逐渐减小，弧形耗能钢板(9)与弧形耗能钢板(9)之间填充有泡沫铝耗能材料(12)，耗能加强拉压板(8)和两侧的弧形耗能钢板(9)之间填充有弹性粘结填充材料(10)；
内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器的两端设置有固定端板(3)，固定端板(3)两端为连接板(1)，连接板(1)上设置有连接板螺孔(2)，连接板螺孔(2)为等间距设置；圆外筒(4)和端板(5)围成结构内部的两侧的耗能加强拉压板(8)与固定端板(3)通过拉压连接(11)连接。
2.根据权利要求1所述的内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器，其特征在于：所述弧形耗能钢板(9)采用低屈服点钢板制成。
3.根据权利要求1所述的内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器，其特征在于：所述弹性粘结填充材料(10)采用高阻尼橡胶制成。
4.根据权利要求1所述的内置弧形耗能钢板的圆筒式阻尼器，其特征在于：所述泡沫铝耗能材料(12)采用泡沫铝制成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113323178A (zh) * 2021-05-21 2021-08-31 北京工业大学 一种具有多维耗能功能的复合型低屈服点金属阻尼器
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