CN108708475A - 桶式拉压阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种桶式拉压阻尼器。包括上板、下板、螺孔A、螺孔B、外部弧形耗能钢板、端板、锁紧螺母、协调连接钢筋、圆形软钢耗能内筒、内部弧形耗能钢板、泡沫铝耗能材料和弹性粘结填充材料，桶式拉压阻尼器，是由上板、下板、外部弧形耗能钢板、端板围成的结构，在围成的结构内部左右对称设置若干内部弧形耗能钢板，内部弧形耗能钢板从中间到两侧的弯曲半径逐渐减小，在最内侧的内部弧形耗能钢板之间设置圆形软钢耗能内筒，本发明的有益效果是采用桶式拉压耗能的结构设计，在正常状态下使用能增大建筑结构的整体刚度，在地震时能减少建筑结构的地震反应。

Description

桶式拉压阻尼器

技术领域

本发明属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种桶式拉压阻尼器。

背景技术

金属屈服阻尼器 (metallic yielding damper) 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 (shape memory alloys，简称SMA)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，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，所以阻尼器的耗能性质将会是减少结构的振动反应的关键，目前研究开发的阻尼器容易因为耗能特性不足和结构不协调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，一些阻尼器的制造工艺，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，本发明提供一种桶式拉压阻尼器，采用桶式拉压耗能的结构设计，在正常状态下使用能增大建筑结构的整体刚度，在地震时能减少建筑结构的地震反应。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种桶式拉压阻尼器，包括上板、下板、螺孔A、螺孔B、外部弧形耗能钢板、端板、锁紧螺母、协调连接钢筋、圆形软钢耗能内筒、内部弧形耗能钢板、泡沫铝耗能材料和弹性粘结填充材料，

桶式拉压阻尼器，是由上板、下板、外部弧形耗能钢板、端板围成的结构，在围成的结构内部左右对称设置若干内部弧形耗能钢板，内部弧形耗能钢板从中间到两侧的弯曲半径逐渐减小，在最内侧的内部弧形耗能钢板之间设置圆形软钢耗能内筒，在端板和圆形软钢耗能内筒围成的结构内部填充弹性粘结填充材料，并在整个结构内部的其余空腔内设置泡沫铝耗能材料，协调连接钢筋分别穿过外部弧形耗能钢板、圆形软钢耗能内筒和内部弧形耗能钢板的中点，协调连接钢筋的两端采用锁紧螺母锁紧固定，进一步增大其协同耗能能力，在桶式拉压阻尼器的最上端设置有上板，在桶式拉压阻尼器的最下端设置有下板，在上板的两边开设若干螺孔A，在下板的两边开设若干螺孔B，外部弧形耗能钢板、端板、内部弧形耗能钢板的上、下两端分别与上板、下板固定连接。

进一步地，所述的外部弧形耗能钢板、端板、圆形软钢耗能内筒、内部弧形耗能钢板均采用低屈服点钢板制作而成。

进一步地，所述的泡沫铝耗能材料采用泡沫铝制作而成。

进一步地，所述的弹性粘结填充材料采用高阻尼橡胶制作而成。

进一步地，所述的外部弧形耗能钢板、端板、内部弧形耗能钢板的上、下两端分别与上板、下板采用焊接连接。

进一步地，所述的螺孔A在上板的两边等间距开设，螺孔B在下板的两边等间距开设。

本发明的有益效果：

本发明的优点和有益效果是初始刚度较大，材料屈服分散面积大、阻尼能力强，采用桶式拉压耗能的结构设计，即当发生地震时，上板、下板震动带动外部弧形耗能钢板、内部弧形耗能钢板震动，其不仅能通过自身的弯曲变形耗能而且发生相对位移时与泡沫铝耗能材料摩擦挤压，并且可以对圆形软钢耗能内筒和其内部设置的弹性粘结填充材料摩擦挤压耗能，使阻尼器的耗能更充分，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，同时桶式拉压阻尼器的制作安装简单、使用方便，能够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。

附图说明

图1为本发明桶式拉压阻尼器的正视示意图。

图2为本发明桶式拉压阻尼器的俯视示意图。

图3为图2的A-A剖面图。

图中：1为上板；2为下板；3为螺孔A；4为螺孔B；5为外部弧形耗能钢板；6为端板；7为锁紧螺母；8为协调连接钢筋；9为圆形软钢耗能内筒；10为内部弧形耗能钢板；11为泡沫铝耗能材料；12为弹性粘结填充材料。

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1~3所示，一种桶式拉压阻尼器，包括上板1、下板2、螺孔A3、螺孔B4、外部弧形耗能钢板5、端板6、锁紧螺母7、协调连接钢筋8、圆形软钢耗能内筒9、内部弧形耗能钢板10、泡沫铝耗能材料11和弹性粘结填充材料12，外部弧形耗能钢板5、端板6、圆形软钢耗能内筒9、内部弧形耗能钢板10均采用低屈服点钢板制作而成。

桶式拉压阻尼器，是由上板1、下板2、外部弧形耗能钢板5、端板6围成的结构，在围成的结构内部左右对称设置若干内部弧形耗能钢板10，内部弧形耗能钢板10从中间到两侧的弯曲半径逐渐减小，在最内侧的内部弧形耗能钢板10之间设置圆形软钢耗能内筒9，在端板6和圆形软钢耗能内筒9围成的结构内部填充弹性粘结填充材料12，弹性粘结填充材料12采用高阻尼橡胶制作而成，并在整个结构内部的其余空腔内设置泡沫铝耗能材料11，泡沫铝耗能材料11采用泡沫铝制作而成，协调连接钢筋8分别穿过外部弧形耗能钢板5、圆形软钢耗能内筒9和内部弧形耗能钢板10的中点，协调连接钢筋8的两端采用锁紧螺母7锁紧固定，进一步增大其协同耗能能力，在桶式拉压阻尼器的最上端设置有上板1，在桶式拉压阻尼器的最下端设置有下板2，在上板1的两边等间距开设若干螺孔A3，在下板2的两边等间距开设若干螺孔B4，外部弧形耗能钢板5、端板6、内部弧形耗能钢板10的上、下两端分别与上板1、下板2采用焊接固定连接。

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 (6)

1.一种桶式拉压阻尼器，包括上板(1)、下板(2)、螺孔A(3)、螺孔B(4)、外部弧形耗能钢板(5)、端板(6)、锁紧螺母(7)、协调连接钢筋(8)、圆形软钢耗能内筒(9)、内部弧形耗能钢板(10)、泡沫铝耗能材料(11)和弹性粘结填充材料(12)，其特征在于：

桶式拉压阻尼器，是由上板(1)、下板(2)、外部弧形耗能钢板(5)、端板(6)围成的结构，在围成的结构内部左右对称设置若干内部弧形耗能钢板(10)，内部弧形耗能钢板(10)从中间到两侧的弯曲半径逐渐减小，在最内侧的内部弧形耗能钢板(10)之间设置圆形软钢耗能内筒(9)，在端板(6)和圆形软钢耗能内筒(9)围成的结构内部填充弹性粘结填充材料(12)，并在整个结构内部的其余空腔内设置泡沫铝耗能材料(11)，协调连接钢筋(8)分别穿过外部弧形耗能钢板(5)、圆形软钢耗能内筒(9)和内部弧形耗能钢板(10)的中点，协调连接钢筋(8)的两端采用锁紧螺母(7)锁紧固定，在桶式拉压阻尼器的最上端设置有上板(1)，在桶式拉压阻尼器的最下端设置有下板(2)，在上板(1)的两边开设若干螺孔A(3)，在下板(2)的两边开设若干螺孔B(4)，外部弧形耗能钢板(5)、端板(6)、内部弧形耗能钢板(10)的上、下两端分别与上板(1)、下板(2)固定连接。

2.根据权利要求1所述桶式拉压阻尼器，其特征在于：所述的外部弧形耗能钢板(5)、端板(6)、圆形软钢耗能内筒(9)、内部弧形耗能钢板(10)均采用低屈服点钢板制作而成。

3.根据权利要求1所述桶式拉压阻尼器，其特征在于：所述的泡沫铝耗能材料(11)采用泡沫铝制作而成。

4.根据权利要求1所述桶式拉压阻尼器，其特征在于：所述的弹性粘结填充材料(12)采用高阻尼橡胶制作而成。

5.根据权利要求1所述桶式拉压阻尼器，其特征在于：所述的外部弧形耗能钢板(5)、端板(6)、内部弧形耗能钢板(10)的上、下两端分别与上板(1)、下板(2)采用焊接连接。

6.根据权利要求1所述桶式拉压阻尼器，其特征在于：所述的螺孔A(3) 在上板(1)的两边等间距开设，螺孔B(4) 在下板(2)的两边等间距开设。