CN108951926A - 内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器 - Google Patents

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张延年
杨森
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    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
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Abstract

本发明提供了一种内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器，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、外部曲面耗能钢板、锁紧螺母、圆形耗能钢板、协调连接钢筋、圆形软钢耗能内筒、弹性粘结填充材料和泡沫铝耗能材料。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，设置的外部曲面耗能钢板、圆形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圆形软钢耗能内筒相互挤压耗能，能够相互协调，无明显应力集中现象，同时内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器的制作安装简单、使用方便，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

内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器
技术领域
本发明属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器。
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。
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拉压阻尼器，设置的外部曲面耗能钢板、圆形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圆形软钢耗能内筒相互挤压耗能，而且组合耗能钢板和弹性粘结填充材料、泡沫铝耗能材料相互摩擦耗能，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：
一种内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器，包括上板、下板、上板螺孔、下板螺孔、外部曲面耗能钢板、锁紧螺母、圆形耗能钢板、协调连接钢筋、圆形软钢耗能内筒、弹性粘结填充材料和泡沫铝耗能材料；内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器的结构，是由上板、下板和外部曲面耗能钢板围成；在结构的最上端设置有上板，在结构的最下端设置有下板，在上板的外圈等间距开设上板螺孔，在下板的外圈等间距开设下板螺孔；最外侧的外部曲面耗能钢板采用鼓形筒，中间的圆形耗能钢板采用圆形筒，并在外部曲面耗能钢板和圆形耗能钢板之间设置圆形软钢耗能内筒；协调连接钢筋穿过外部曲面耗能钢板、圆形耗能钢板以及圆形软钢耗能内筒的中点及中心，并两端采用锁紧螺母锁紧固定，增大其协同耗能能力；在上板、下板和圆形耗能钢板围成的空腔内设置泡沫铝耗能材料，在整个内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器结构内其余空腔内设置弹性粘结填充材料。
进一步地，所述的外部曲面耗能钢板、圆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，所述的泡沫铝耗能材料采用泡沫铝制作而成。
进一步地，所述的上板、下板分别与外部曲面耗能钢板和圆形耗能钢板采用焊接连接。
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，设置的外部曲面耗能钢板、圆形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圆形软钢耗能内筒相互挤压耗能，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，而且组合耗能钢板和弹性粘结填充材料、泡沫铝耗能材料相互摩擦耗能，使耗能更充分，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，同时内置圆形软钢耗能内筒的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为本发明内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器俯视示意图。
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为外部曲面耗能钢板；6为锁紧螺母；7为圆形耗能钢板；8为协调连接钢筋；9为圆形软钢耗能内筒；10为弹性粘结填充材料；11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。
如图1~图2所示，一种内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器，是由上板1、下板2和外部曲面耗能钢板5围成；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的外圈等间距开设上板螺孔3，在下板2的外圈等间距开设下板螺孔4；最外侧的外部曲面耗能钢板5采用鼓形筒，中间的圆形耗能钢板7采用圆形筒，并在外部曲面耗能钢板5和圆形耗能钢板7之间设置圆形软钢耗能内筒9；协调连接钢筋8穿过外部曲面耗能钢板5、圆形耗能钢板7以及圆形软钢耗能内筒9的中点及中心，并两端采用锁紧螺母6锁紧固定，增大其协同耗能能力；在上板1、下板2和圆形耗能钢板7围成的空腔内设置泡沫铝耗能材料11，在整个内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器结构内其余空腔内设置弹性粘结填充材料10；所述的外部曲面耗能钢板5、圆形耗能钢板7和圆形软钢耗能内筒9采用低屈服点钢板制作而成；所述的弹性粘结填充材料10采用高阻尼橡胶制作而成；所述的泡沫铝耗能材料11采用泡沫铝制作而成；所述的上板1、下板2分别与外部曲面耗能钢板5和圆形耗能钢板7采用焊接连接。
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 (5)

1.一种内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器，包括上板(1)、下板(2)、上板螺孔(3)、下板螺孔(4)、外部曲面耗能钢板(5)、锁紧螺母(6)、圆形耗能钢板(7)、协调连接钢筋(8)、圆形软钢耗能内筒(9)、弹性粘结填充材料(10)和泡沫铝耗能材料(11)，其特征在于：
内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器的结构，是由上板(1)、下板(2)和外部曲面耗能钢板(5)围成；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)的外圈等间距开设上板螺孔(3)，在下板(2)的外圈等间距开设下板螺孔(4)；最外侧的外部曲面耗能钢板(5)采用鼓形筒，中间的圆形耗能钢板(7)采用圆形筒，并在外部曲面耗能钢板(5)和圆形耗能钢板(7)之间设置圆形软钢耗能内筒(9)；协调连接钢筋(8)穿过外部曲面耗能钢板(5)、圆形耗能钢板(7)以及圆形软钢耗能内筒(9)的中点及中心，并两端采用锁紧螺母(6)锁紧固定；在上板(1)、下板(2)和圆形耗能钢板(7)围成的空腔内设置泡沫铝耗能材料(11)，在整个内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器结构内其余空腔内设置弹性粘结填充材料(10)。
2.根据权利要求1所述的一种内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器，其特征在于：所述的外部曲面耗能钢板(5)、圆形耗能钢板(7)和圆形软钢耗能内筒(9)采用低屈服点钢板制作而成。
3.根据权利要求1所述的一种内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器，其特征在于：所述的弹性粘结填充材料(10)采用高阻尼橡胶制作而成。
4.根据权利要求1所述的一种内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器，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。
5.根据权利要求1所述的一种内置圆形软钢耗能内筒的拉压阻尼器，其特征在于：所述的上板(1)、下板(2)分别与外部曲面耗能钢板(5)和圆形耗能钢板(7)采用焊接连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109853772A (zh) * 2019-04-09 2019-06-07 安徽理工大学 一种自复位软钢阻尼器
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