CN108798174A - 波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器 - Google Patents

波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器，属于建筑结构振动控制领域。包括上板、下板、上板螺孔、下板螺孔、外部圆形耗能钢板、锁紧螺母、内部圆形耗能钢板、协调连接钢筋、端部耗能钢板、弹性粘结填充材料、泡沫铝耗能材料、泡半圆形波形耗能钢板波峰段和半圆形波形耗能钢板波谷段；本发明的优点效果是在外部圆形耗能钢板和内部圆形耗能钢板之间通过协调连接钢筋连接，并设置半圆形波形耗能钢板波峰段和半圆形波形耗能钢板波谷段对内、外筒进行协调，保证内、外筒之间接近而不能远离，增大内、外筒协同耗能能力，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。

Description

波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器
技术领域
本发明属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器。
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。目前很多阻尼器初始刚度不够大，材料屈服分散面积不够大，耗能结构设计的还不是很充分，无法使结构的动能或弹性势能等能量充分转化成热能等形式耗散掉，很多阻尼器仅仅正常使用时能增大建筑结构整体刚度，但是在发生大震时，很多阻尼器无法满足减少建筑结构地震反应的要求。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器，在外部圆形耗能钢板和内部圆形耗能钢板之间通过协调连接钢筋连接，并设置半圆形波形耗能钢板波峰段和半圆形波形耗能钢板波谷段对内、外筒进行协调，保证内、外筒之间接近而不能远离，增大内、外筒协同耗能能力，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。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器，包括上板、下板、上板螺孔、下板螺孔、外部圆形耗能钢板、锁紧螺母、内部圆形耗能钢板、协调连接钢筋、端部耗能钢板、弹性粘结填充材料、泡沫铝耗能材料、泡半圆形波形耗能钢板波峰段和半圆形波形耗能钢板波谷段；
波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器的结构中，采用双重筒结构，最外侧的外部圆形耗能钢板采用圆形筒，最内侧的内部圆形耗能钢板采用圆形筒，双筒同轴，内、外筒之间设置泡半圆形波形耗能钢板波峰段和半圆形波形耗能钢板波谷段连接而成的波形耗能钢板结构进行连接协调，其中泡半圆形波形耗能钢板波峰段和泡半圆形波形耗能钢板波峰段相对、半圆形波形耗能钢板波谷段和半圆形波形耗能钢板波谷段相对，之间分别设置协调连接钢筋，协调连接钢筋穿过内部圆形耗能钢板和半圆形波形耗能钢板波谷段的中点，并两端采用锁紧螺母锁紧固定，协调连接钢筋穿过外部圆形耗能钢板、内部圆形耗能钢板和泡半圆形波形耗能钢板波峰段的中点，并两端采用锁紧螺母锁紧固定，外部圆形耗能钢板和内部圆形耗能钢板的上下两端分别与端部耗能钢板连接，最上端的泡半圆形波形耗能钢板波峰段和最下端的泡半圆形波形耗能钢板波峰段分别与端部耗能钢板连接，上端的端部耗能钢板和上板固定连接，下端的端部耗能钢板和下板固定连接，在内部圆形耗能钢板和端部耗能钢板围成的空腔内设置泡沫铝耗能材料，在整个结构内其余空腔内设置弹性粘结填充材料，在结构的最上端设置有上板，在结构的最下端设置有下板，在上板的外圈开设多个上板螺孔，在下板的外圈开设多个下板螺孔。
进一步地，所述外部圆形耗能钢板、内部圆形耗能钢板、端部耗能钢板、泡半圆形波形耗能钢板波峰段和半圆形波形耗能钢板波谷段采用低屈服点钢板制作而成。
进一步地，所述弹性粘结填充材料采用高阻尼橡胶制作而成。
进一步地，所述泡沫铝耗能材料采用泡沫铝制作而成。
进一步地，所述上板、下板分别和端部耗能钢板采用焊接连接。
进一步地，在上板的外圈等间距开设多个上板螺孔，在下板的外圈等间距开设多个下板螺孔。
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、可恢复变形大、阻尼能力强，在外部圆形耗能钢板和内部圆形耗能钢板之间通过协调连接钢筋连接，并设置半圆形波形耗能钢板波峰段和半圆形波形耗能钢板波谷段对内、外筒进行协调，保证内、外筒之间接近而不能远离，增大内、外筒协同耗能能力，设置的耗能钢板不仅能通过自身的弯曲变形耗能而且发生相对位移时与弹性粘结填充材料、泡沫铝耗能材料相互挤压耗能，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，同时波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器的制作安装简单，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为本发明波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器俯视示意图。
图2为图1的A-A剖面图。
图中：1为上板；2为下板；3为上板螺孔；4为下板螺孔；5为外部圆形耗能钢板；6为锁紧螺母；7为内部圆形耗能钢板；8为协调连接钢筋；9为端部耗能钢板；10为弹性粘结填充材料；11为泡沫铝耗能材料；12为半圆形波形耗能钢板波峰段；13为半圆形波形耗能钢板波谷段。
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~ 2所示，波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器，包括上板1、下板2、上板螺孔3、下板螺孔4、外部圆形耗能钢板5、锁紧螺母6、内部圆形耗能钢板7、协调连接钢筋8、端部耗能钢板9、弹性粘结填充材料10、泡沫铝耗能材料11、半圆形波形耗能钢板波峰段12和半圆形波形耗能钢板波谷段13；
波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器的结构中，采用双重筒结构，最外侧的外部圆形耗能钢板5采用圆形筒，最内侧的内部圆形耗能钢板7采用圆形筒，双筒同轴，内、外筒之间设置半圆形波形耗能钢板波峰段12和半圆形波形耗能钢板波谷段13连接而成的波形耗能钢板结构进行连接协调，其中半圆形波形耗能钢板波峰段12和半圆形波形耗能钢板波峰段12相对、半圆形波形耗能钢板波谷段13和半圆形波形耗能钢板波谷段13相对，之间分别设置协调连接钢筋8，协调连接钢筋8穿过内部圆形耗能钢板7和半圆形波形耗能钢板波谷段13的中点，并两端采用锁紧螺母6锁紧固定，协调连接钢筋8穿过外部圆形耗能钢板5、内部圆形耗能钢板7和半圆形波形耗能钢板波峰段12的中点，并两端采用锁紧螺母6锁紧固定，外部圆形耗能钢板5和内部圆形耗能钢板7的上下两端分别与端部耗能钢板9连接，最上端的半圆形波形耗能钢板波峰段12和最下端的半圆形波形耗能钢板波峰段12分别与端部耗能钢板9连接，上端的端部耗能钢板9和上板1固定连接，下端的端部耗能钢板9和下板2固定连接，在内部圆形耗能钢板7和端部耗能钢板9围成的空腔内设置泡沫铝耗能材料11，在整个结构内其余空腔内设置弹性粘结填充材料10，在结构的最上端设置有上板1，在结构的最下端设置有下板2，在上板1的外圈开设多个上板螺孔3，在下板2的外圈开设多个下板螺孔4。
所述外部圆形耗能钢板5、内部圆形耗能钢板7、端部耗能钢板9、半圆形波形耗能钢板波峰段12和半圆形波形耗能钢板波谷段13采用低屈服点钢板制作而成；所述弹性粘结填充材料10采用高阻尼橡胶制作而成；所述泡沫铝耗能材料11采用泡沫铝制作而成；所述上板1、下板2分别和端部耗能钢板9采用焊接连接；所述在上板1的外圈等间距开设多个上板螺孔3，在下板2的外圈等间距开设多个下板螺孔4。
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，还可以做出多个改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器，包括上板(1)、下板(2)、上板螺孔(3)、下板螺孔(4)、外部圆形耗能钢板(5)、锁紧螺母(6)、内部圆形耗能钢板(7)、协调连接钢筋(8)、端部耗能钢板(9)、弹性粘结填充材料(10)、泡沫铝耗能材料(11)、半圆形波形耗能钢板波峰段(12)和半圆形波形耗能钢板波谷段(13)，其特征在于：
波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器的结构中，采用双重筒结构，最外侧的外部圆形耗能钢板(5)采用圆形筒，最内侧的内部圆形耗能钢板(7)采用圆形筒，双筒同轴，内、外筒之间设置半圆形波形耗能钢板波峰段(12)和半圆形波形耗能钢板波谷段(13)连接而成的波形耗能钢板结构进行连接协调，其中半圆形波形耗能钢板波峰段(12)和半圆形波形耗能钢板波峰段(12)相对、半圆形波形耗能钢板波谷段(13)和半圆形波形耗能钢板波谷段(13)相对，之间分别设置协调连接钢筋(8)，协调连接钢筋(8)穿过内部圆形耗能钢板(7)和半圆形波形耗能钢板波谷段(13)的中点，并两端采用锁紧螺母(6)锁紧固定，协调连接钢筋(8)穿过外部圆形耗能钢板(5)、内部圆形耗能钢板(7)和半圆形波形耗能钢板波峰段(12)的中点，并两端采用锁紧螺母(6)锁紧固定，外部圆形耗能钢板(5)和内部圆形耗能钢板(7)的上下两端分别与端部耗能钢板(9)连接，最上端的半圆形波形耗能钢板波峰段(12)和最下端的半圆形波形耗能钢板波峰段(12)分别与端部耗能钢板(9)连接，上端的端部耗能钢板(9)和上板(1)固定连接，下端的端部耗能钢板(9)和下板(2)固定连接，在内部圆形耗能钢板(7)和端部耗能钢板(9)围成的空腔内设置泡沫铝耗能材料(11)，在整个结构内其余空腔内设置弹性粘结填充材料(10)，在结构的最上端设置有上板(1)，在结构的最下端设置有下板(2)，在上板(1)的外圈开设多个上板螺孔(3)，在下板(2)的外圈开设多个下板螺孔(4)。
2.根据权利要求1所述波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器，其特征在于：外部圆形耗能钢板(5)、内部圆形耗能钢板(7)、端部耗能钢板(9)、半圆形波形耗能钢板波峰段(12)和半圆形波形耗能钢板波谷段(13)采用低屈服点钢板制作而成。
3.根据权利要求1所述波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器，其特征在于：弹性粘结填充材料(10)采用高阻尼橡胶制作而成。
4.根据权利要求1所述波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器，其特征在于：泡沫铝耗能材料(11)采用泡沫铝制作而成。
5.根据权利要求1所述波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器，其特征在于：上板(1)、下板(2)分别和端部耗能钢板(9)采用焊接连接。
6.根据权利要求1所述波形耗能钢板协调式内外筒阻尼器，其特征在于：在上板(1)的外圈等间距开设多个上板螺孔(3)，在下板(2)的外圈等间距开设多个下板螺孔(4)。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109853772A (zh) * 2019-04-09 2019-06-07 安徽理工大学 一种自复位软钢阻尼器
CN110331799A (zh) * 2019-07-18 2019-10-15 西南交通大学 低屈服点钢梯形波纹板剪力墙
CN111945913A (zh) * 2020-07-20 2020-11-17 北京工业大学 一种多向耗能波纹管阻尼器
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
CN114876994A (zh) * 2022-04-24 2022-08-09 江苏科技大学 一种装配式内填泡沫金属的环形耗能板阻尼器

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109853772A (zh) * 2019-04-09 2019-06-07 安徽理工大学 一种自复位软钢阻尼器
CN109853772B (zh) * 2019-04-09 2023-09-22 安徽理工大学 一种自复位软钢阻尼器
CN110331799A (zh) * 2019-07-18 2019-10-15 西南交通大学 低屈服点钢梯形波纹板剪力墙
CN111945913A (zh) * 2020-07-20 2020-11-17 北京工业大学 一种多向耗能波纹管阻尼器
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
CN113323178B (zh) * 2021-05-21 2022-10-28 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
CN114876994A (zh) * 2022-04-24 2022-08-09 江苏科技大学 一种装配式内填泡沫金属的环形耗能板阻尼器
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