CN108678507A - 内置圆形软钢耗能内筒的耗能钢板支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内置圆形软钢耗能内筒的耗能钢板支撑结构，属于建筑结构振动控制领域。采用波形耗能软钢板一、波形摩擦耗能软钢垫板、波形耗能软钢板二叠层对称设置的组合方式，大波段和小波段相互交替，使得本发明结构的塑性分布合理，在拉、压作用时设置的波形耗能软钢板一、波形摩擦耗能软钢垫板、波形耗能软钢板二和圆形软钢耗能内筒能够相互协调而挤压耗能，无明显应力集中现象，能使结构动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉，在正常状态使用能够增大建筑结构整体刚度，使其拥有良好的抗震性能、延性和滞回耗能能力，在遇到地震时，能够减少建筑结构的地震反应。

Description

内置圆形软钢耗能内筒的耗能钢板支撑结构

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圆形软钢耗能内筒的耗能钢板支撑结构。

背景技术

地震灾害具有突发性和毁灭性，严重威胁着人类生命、财产的安全。世界上每年发生破坏性地震近千次，一次大地震可引起上千亿美元的经济损失，导致几十万人死亡或严重伤残。我国地处世界上两个最活跃的地震带上，是遭受地震灾害最严重的国家之一，地震造成的人员伤亡居世界首位，经济损失也十分巨大。地震中建筑物的大量破坏与倒塌，是造成地震灾害的直接原因。地震发生时，地面振动引起结构的地震反应。对于基础固接于地面的建筑结构物，其反应沿着高度从下到上逐层放大。由于结构物某部位的地震反应 ( 加速度、速度或位移 ) 过大，使主体承重结构严重破坏甚至倒塌；或虽然主体结构未破坏，但建筑饰面、装修或其它非结构配件等毁坏而导致严重损失；或室内昂贵仪器、设备破坏导致严重的损失或次生灾害。为了避免上述灾害的发生，人们必须对结构体系的地震反应进行控制，并消除结构体系的“放大器”作用，结构消能减振技术是把结构的某些非承重构件( 如剪力墙、连接件等) 设计成消能杆件，或在结构的某些部位 ( 层间空间、节点、连接缝等 )安装消能装置。在小风或小震时，这些消能杆件( 或消能装置) 和结构本身具有足够的侧向刚度以满足使用要求，结构处于弹性状态；当出现大震或大风时，随着结构侧向变形的增大，消能构件或消能装置率先开始工作，产生较大阻尼，大量消耗输入结构的地震或风振能量，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，迅速衰减结构的地震或风振反应 ( 位移、速度、加速度等 )，使主体结构避免出现明显的非弹性状态，保护主体结构及构件在强震或大风中免遭破坏。因为地震等原因传输给建筑结构的外部能量，是结构产生振动的根源，所以在结构中设置耗能装置，增加耗能量，将会减少结构的振动反应。目前研究开发的防屈曲耗能构件的约束混凝土容易被压碎而失去了约束与防屈曲作用，致使其耗能能力大幅降低。因此，一些耗能构件制造工艺，耗能性能等仍需要进一步改进。

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圆形软钢耗能内筒的耗能钢板支撑结构，主要是为了开发一种抗震性能好、延性和滞回耗能能力强的耗能支撑结构，采用波形耗能软钢板和波形摩擦耗能软钢垫板对称设置的组合方式，在正常状态使用能够增大建筑结构整体刚度，在遇到地震时，能够有效避免建筑结构出现过强的地震反应，使其拥有良好的抗震性能、延性和滞回耗能能力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

内置圆形软钢耗能内筒的耗能钢板支撑结构，包括安装板、螺孔、加强连接板、波形耗能软钢板一、波形摩擦耗能软钢垫板、钢箍、锁紧螺母、协调连接钢筋、波形耗能软钢板二和圆形软钢耗能内筒；结构的主耗能部分由波形耗能软钢板一、波形摩擦耗能软钢垫板和波形耗能软钢板二组成，波形耗能软钢板一、波形摩擦耗能软钢垫板和波形耗能软钢板二分别由波峰凸出部分和波谷凹陷部分构成，波峰凸出部分和波谷凹陷部分相互交替，波形耗能软钢板一、波形摩擦耗能软钢垫板和波形耗能软钢板二以安装板的连线为轴对称设置，在相邻小波段间均设置钢箍进行固定，结构左、右两端的钢箍与加强连接板固定连接，在波峰凸出部分空隙处设置圆形软钢耗能内筒，设置协调连接钢筋分别穿过波形耗能软钢板一、波形摩擦耗能软钢垫板、波形耗能软钢板二的波峰凸出部分和圆形软钢耗能内筒，并两端采用锁紧螺母锁紧固定，在加强连接板的两端设置安装板，并开设螺孔。

进一步地，波形耗能软钢板一、波形耗能软钢板二和圆形软钢耗能内筒采用低屈服点钢板制作而成。

进一步地，结构左、右两端的钢箍和加强连接板采用焊接连接。

进一步地，在安装板上等间距开设螺孔。

本发明的有益效果：

本发明的效果和优点是钢材屈服面积大、耗能效果好、钢材利用率高、加工简单，采用波形耗能软钢板和波形摩擦耗能软钢垫板对称设置的组合方式，大波段和小波段相互交替，使得本发明结构的塑性分布合理，在水平拉、压的作用下，设置的波形耗能软钢板、波形摩擦耗能软钢垫板和圆形软钢耗能内筒能够相互协调而挤压耗能，无明显应力集中现象，耗能效率高，在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度，在遇到地震时，能够减少建筑结构的地震反应，使其拥有良好的抗震性能、延性和滞回耗能能力。

附图说明

图1为内置圆形软钢耗能内筒的耗能钢板支撑结构俯视示意图。

图2为本发明中图1的A-A剖面图。

图中：1为安装板；2为螺孔；3为加强连接板；4为波形耗能软钢板一；5为波形摩擦耗能软钢垫板；6为钢箍；7为锁紧螺母；8为协调连接钢筋；9为波形耗能软钢板二；10为圆形软钢耗能内筒。

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2所示，内置圆形软钢耗能内筒的耗能钢板支撑结构，包括安装板1、螺孔2、加强连接板3、波形耗能软钢板一4、波形摩擦耗能软钢垫板5、钢箍6、锁紧螺母7、协调连接钢筋8、波形耗能软钢板二9和圆形软钢耗能内筒10；结构的主耗能部分由波形耗能软钢板一4、波形摩擦耗能软钢垫板5和波形耗能软钢板二9组成，波形耗能软钢板一4、波形摩擦耗能软钢垫板5和波形耗能软钢板二9分别由波峰凸出部分和波谷凹陷部分构成，波峰凸出部分和波谷凹陷部分相互交替，波形耗能软钢板一4、波形摩擦耗能软钢垫板5和波形耗能软钢板二9以安装板1的连线为轴对称设置，在相邻小波段间均设置钢箍6进行固定，结构左、右两端的钢箍6与加强连接板3固定连接，在波峰凸出部分空隙处设置圆形软钢耗能内筒10，设置协调连接钢筋8分别穿过波形耗能软钢板一4、波形摩擦耗能软钢垫板5、波形耗能软钢板二9的波峰凸出部分和圆形软钢耗能内筒10，并两端采用锁紧螺母7锁紧固定，在加强连接板3的两端设置安装板1，并开设螺孔2；波形耗能软钢板一4、波形耗能软钢板二9和圆形软钢耗能内筒10采用低屈服点钢板制作而成；结构左、右两端的钢箍6和加强连接板3采用焊接连接；在安装板1上等间距开设螺孔2。

以上所述仅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润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.内置圆形软钢耗能内筒的耗能钢板支撑结构，其特征在于：包括安装板(1)、螺孔(2)、加强连接板(3)、波形耗能软钢板一(4)、波形摩擦耗能软钢垫板(5)、钢箍(6)、锁紧螺母(7)、协调连接钢筋(8)、波形耗能软钢板二(9)和圆形软钢耗能内筒(10)；结构的主耗能部分由波形耗能软钢板一(4)、波形摩擦耗能软钢垫板(5)和波形耗能软钢板二(9)组成，波形耗能软钢板一(4)、波形摩擦耗能软钢垫板(5)和波形耗能软钢板二(9)分别由波峰凸出部分和波谷凹陷部分构成，波峰凸出部分和波谷凹陷部分相互交替，波形耗能软钢板一(4)、波形摩擦耗能软钢垫板(5)和波形耗能软钢板二(9)以安装板(1)的连线为轴对称设置，在相邻小波段间均设置钢箍(6)进行固定，结构左、右两端的钢箍(6)与加强连接板(3)固定连接，在波峰凸出部分空隙处设置圆形软钢耗能内筒(10)，设置协调连接钢筋(8)分别穿过波形耗能软钢板一(4)、波形摩擦耗能软钢垫板(5)、波形耗能软钢板二(9)的波峰凸出部分和圆形软钢耗能内筒(10)，并两端采用锁紧螺母(7)锁紧固定，在加强连接板(3)的两端设置安装板(1)，并开设螺孔(2)。

2.根据权利要求1所述的内置圆形软钢耗能内筒的耗能钢板支撑结构，其特征在于：波形耗能软钢板一(4)、波形耗能软钢板二(9)和圆形软钢耗能内筒(10)采用低屈服点钢板制作而成。

3.根据权利要求1所述的内置圆形软钢耗能内筒的耗能钢板支撑结构，其特征在于：结构左、右两端的钢箍(6)和加强连接板(3)采用焊接连接。

4.根据权利要求1所述的内置圆形软钢耗能内筒的耗能钢板支撑结构，其特征在于：在安装板(1)上等间距开设螺孔(2)。