CN108867923A - 一种橄榄形四重耗能式阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种橄榄形四重耗能式阻尼器。包括右端板、左端板、螺孔A、螺孔B、外部弧形耗能钢板、橄榄形耗能钢板、椭圆孔、协调连接钢筋、耗能肋、内部弧形耗能钢板、橄榄形发泡铝吸能板、弹性粘结填充材料、锁紧螺母、连接轴、摩擦耗能块、泡沫铝耗能材料、圆形软钢耗能内筒和弹簧耗能体；是由右端板、左端板、外部弧形耗能钢板、橄榄形耗能钢板围成，橄榄形耗能钢板内设置椭圆孔；橄榄形发泡铝吸能板紧挨着橄榄形耗能钢板设置；本发明的有益效果是初始刚度较大，材料屈服分散面积大，采用四重耗能式结构设计，正常使用时能增大建筑结构整体刚度，地震时能减少建筑结构地震反应。

Description

一种橄榄形四重耗能式阻尼器

技术领域

本发明属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种橄榄形四重耗能式阻尼器。

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。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，本发明提供一种橄榄形四重耗能式阻尼器，采用四重耗能式结构设计，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：

一种橄榄形四重耗能式阻尼器，包括右端板、左端板、螺孔A、螺孔B、外部弧形耗能钢板、橄榄形耗能钢板、椭圆孔、协调连接钢筋、耗能肋、内部弧形耗能钢板、橄榄形发泡铝吸能板、弹性粘结填充材料、锁紧螺母、连接轴、摩擦耗能块、泡沫铝耗能材料、圆形软钢耗能内筒和弹簧耗能体；

一种橄榄形四重耗能式阻尼器，是由右端板、左端板、外部弧形耗能钢板、橄榄形耗能钢板围成，橄榄形耗能钢板内设置椭圆孔；橄榄形发泡铝吸能板 紧挨着橄榄形耗能钢板设置；在一种橄榄形四重耗能式阻尼器内部上、下对称设置内部弧形耗能钢板和圆形软钢耗能内筒，圆形软钢耗能内筒设置在外部弧形耗能钢板和内部弧形耗能钢板之间，并在外部弧形耗能钢板、内部弧形耗能钢板和橄榄形发泡铝吸能板围成的结构内部填充弹性粘结填充材料；协调连接钢筋均分别穿过外部弧形耗能钢板、内部弧形耗能钢板和圆形软钢耗能内筒的中点，协调连接钢筋的两端采用锁紧螺母锁紧固定，两个内部弧形耗能钢板之间通过弹簧耗能体连接；不仅可以增加耗能性，还可以保证两个内部弧形耗能钢板之间接近而不能远离，进一步增大其协同耗能能力，在右端板、左端板、内部弧形耗能钢板和橄榄形发泡铝吸能板围成的空腔内的左、右两端对称设置连接轴和多个摩擦耗能块；连接轴的左、右两端分别同右端板、左端板连接固定，并在右端板、左端板、内部弧形耗能钢板和橄榄形发泡铝吸能板围成空腔内填充泡沫铝耗能材料；在一种橄榄形四重耗能式阻尼器的右端设置右端板、左端设置左端板，在右端板的上下两边等距离开设若干螺孔A，在左端板的上下两边等距离开设若干螺孔B；椭圆孔的长轴与橄榄形耗能钢板的长度方向垂直设置，在椭圆孔之间均设置耗能肋，外部弧形耗能钢板、内设椭圆孔的橄榄形耗能钢板和内部弧形耗能钢板的左、右两端均分别与左端板、右端板固定连接。

进一步地，所述外部弧形耗能钢板、内部弧形耗能钢板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，所述泡沫铝耗能材料采用泡沫铝制作而成。

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，所述外部弧形耗能钢板、内设椭圆孔的橄榄形耗能钢板、内部弧形耗能钢板的左、右两端分别与左端板、右端板采用焊接连接。

本发明的有益效果：

本发明的有益效果和优点是初始刚度较大，材料屈服分散面积大，采用四重耗能式结构设计，小震时外部弧形耗能钢板、内部弧形耗能钢板首先震动，其次能够和圆形软钢耗能内筒相互协调而挤压耗能，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摩擦挤压，而且连接轴带动摩擦耗能块和泡沫铝耗能材料相互摩擦耗能，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，发生大震时内设椭圆孔的橄榄形耗能钢板上设置的内设椭圆孔、耗能肋使阻尼器耗能更充分，同时橄榄形四重耗能式阻尼器的制作安装简单，正常使用时能增大建筑结构整体刚度，地震时能减少建筑结构地震反应。

附图说明

图1为本发明橄榄形四重耗能式阻尼器的正视示意图。

图2为本发明橄榄形四重耗能式阻尼器的侧视示意图。

图3为图2的A-A剖面图。

图4为内设椭圆孔的橄榄形耗能钢板的平面示意图。

图5为橄榄形发泡铝吸能板的平面示意图。

图中：1为右端板；2为左端板；3为螺孔A；4为螺孔B；5为外部弧形耗能钢板；6为橄榄形耗能钢板；7为椭圆孔；8为协调连接钢筋；9为耗能肋；10为内部弧形耗能钢板；11为橄榄形发泡铝吸能板；12为弹性粘结填充材料；13为锁紧螺母；14为连接轴；15为摩擦耗能块；16为泡沫铝耗能材料；17为圆形软钢耗能内筒；18为弹簧耗能体。

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1～5所示：一种橄榄形四重耗能式阻尼器，包括右端板1、左端板2、螺孔A3、螺孔B4、外部弧形耗能钢板5、橄榄形耗能钢板6、椭圆孔7、协调连接钢筋8、耗能肋9、内部弧形耗能钢板10、橄榄形发泡铝吸能板11、弹性粘结填充材料12、锁紧螺母13、连接轴14、摩擦耗能块15、泡沫铝耗能材料16、圆形软钢耗能内筒17和弹簧耗能体18，

一种橄榄形四重耗能式阻尼器，是由右端板1、左端板2、外部弧形耗能钢板5、橄榄形耗能钢板6围成，橄榄形耗能钢板6内设置椭圆孔7；橄榄形发泡铝吸能板11 紧挨着橄榄形耗能钢板6设置；在一种橄榄形四重耗能式阻尼器内部上、下对称设置内部弧形耗能钢板10和圆形软钢耗能内筒17，圆形软钢耗能内筒17设置在外部弧形耗能钢板5和内部弧形耗能钢板10之间，并在外部弧形耗能钢板5、内部弧形耗能钢板10和橄榄形发泡铝吸能板11围成的结构内部填充弹性粘结填充材料12；设置协调连接钢筋8均分别穿过外部弧形耗能钢板5、内部弧形耗能钢板10和圆形软钢耗能内筒17的中点，协调连接钢筋8的两端采用锁紧螺母13锁紧固定，两个内部弧形耗能钢板10之间通过弹簧耗能体18连接；不仅可以增加耗能性，还可以保证两个内部弧形耗能钢板10之间接近而不能远离，进一步增大其协同耗能能力，在右端板1、左端板2、内部弧形耗能钢板10和橄榄形发泡铝吸能板11围成的空腔内的左、右两端对称设置连接轴14和多个摩擦耗能块15；连接轴14的左、右两端分别同右端板1、左端板2连接固定，并在右端板1、左端板2、内部弧形耗能钢板10和橄榄形发泡铝吸能板11围成空腔内填充泡沫的铝耗能材料16；在一种橄榄形四重耗能式阻尼器的右端设置右端板1、左端设置左端板2，在右端板1的上下两边等距离开设若干螺孔A3，在左端板2的上下两边等距离开设若干螺孔B4；椭圆孔7的长轴与橄榄形耗能钢板6的长度方向垂直设置，在椭圆孔7之间均设置耗能肋9，外部弧形耗能钢板5、内设椭圆孔的橄榄形耗能钢板6和内部弧形耗能钢板10的左、右两端均分别与左端板2、右端板1固定连接。外部弧形耗能钢板5、内部弧形耗能钢板10和圆形软钢耗能内筒17采用低屈服点钢板制作而成；泡沫铝耗能材料16采用泡沫铝制作而成；弹性粘结填充材料12采用高阻尼橡胶制作而成；外部弧形耗能钢板5、内设椭圆孔的橄榄形耗能钢板6、内部弧形耗能钢10的左、右两端均分别与左端板2、右端板1采用焊接连接。泡沫铝耗能材料填充设置在右端板、左端板、内部弧形耗能钢板和橄榄形发泡铝吸能板围成空腔内。

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 (5)

1.一种橄榄形四重耗能式阻尼器，包括右端板(1)、左端板(2)、螺孔A(3)、螺孔B(4)、外部弧形耗能钢板(5)、橄榄形耗能钢板(6)、椭圆孔(7)、协调连接钢筋(8)、耗能肋(9)、内部弧形耗能钢板(10)、橄榄形发泡铝吸能板(11)、弹性粘结填充材料(12)、锁紧螺母(13)、连接轴(14)、摩擦耗能块(15)、泡沫铝耗能材料(16)、圆形软钢耗能内筒(17)和弹簧耗能体(18)，其特征在于：

一种橄榄形四重耗能式阻尼器，是由右端板(1)、左端板(2)、外部弧形耗能钢板(5)、橄榄形耗能钢板(6)围成，橄榄形耗能钢板(6)内设置椭圆孔（7）；橄榄形发泡铝吸能板(11)紧挨着橄榄形耗能钢板(6)设置；在一种橄榄形四重耗能式阻尼器内部上、下对称设置内部弧形耗能钢板(10)和圆形软钢耗能内筒(17)，圆形软钢耗能内筒(17)设置在外部弧形耗能钢板(5)和内部弧形耗能钢板(10)之间，并在外部弧形耗能钢板(5)、内部弧形耗能钢板(10)和橄榄形发泡铝吸能板(11)围成的结构内部填充弹性粘结填充材料(12)；协调连接钢筋(8)分别穿过外部弧形耗能钢板(5)、内部弧形耗能钢板(10)和圆形软钢耗能内筒(17)的中点，协调连接钢筋(8)的两端采用锁紧螺母(13)锁紧固定，两个内部弧形耗能钢板(10)之间通过弹簧耗能体(18)连接；在右端板(1)、左端板(2)、内部弧形耗能钢板(10)和橄榄形发泡铝吸能板(11)围成的空腔内的左、右两端对称设置连接轴(14)和多个摩擦耗能块(15)；连接轴(14)的左、右两端分别同右端板(1)、左端板(2)连接固定，并在右端板(1)、左端板(2)、内部弧形耗能钢板(10)和橄榄形发泡铝吸能板(11)围成空腔内填充泡沫的铝耗能材料(16)；在一种橄榄形四重耗能式阻尼器的右端设置右端板(1)、左端设置左端板(2)，在右端板(1)的上下两边等距离开设若干螺孔A(3)，在左端板(2)的上下两边等距离开设若干螺孔B(4)；椭圆孔(7)的长轴与橄榄形耗能钢板(6)的长度方向垂直设置，在椭圆孔(7)之间均设置耗能肋(9)，外部弧形耗能钢板(5)、内设椭圆孔的橄榄形耗能钢板(6)和内部弧形耗能钢板(10)的左、右两端均分别与左端板(2)、右端板(1)固定连接。

2.根据权利要求1所述一种橄榄形四重耗能式阻尼器，其特征在于：所述的外部弧形耗能钢板(5)、内部弧形耗能钢板(10)和圆形软钢耗能内筒(17)采用低屈服点钢板制作而成。

3.根据权利要求1所述一种橄榄形四重耗能式阻尼器，其特征在于：所述的泡沫铝耗能材料(16)采用泡沫铝制作而成。

4.根据权利要求1所述一种橄榄形四重耗能式阻尼器，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所述一种橄榄形四重耗能式阻尼器，其特征在于：所述的外部弧形耗能钢板(5)、内设椭圆孔的橄榄形耗能钢板(6)、内部弧形耗能钢板(10)的左、右两端分别与左端板(2)、右端板(1)采用焊接连接。