CN108951933A - 可自行控制的分阶段屈服阻尼箱 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种可自行控制的分阶段屈服阻尼箱。包括连接板、连接板螺孔、耗能钢板、端板、侧板、C型耗能钢板拉压耗能部位、铅销孔、阻尼垫板、铅销、拉压摩擦阻尼层、耗能肋、内设圆孔、形状记忆合金丝、木质摩擦阻尼材料和C型耗能钢板，可自行控制的分阶段屈服阻尼箱的主体是由耗能钢板、端板和侧板围成，在耗能钢板、端板和侧板围成的结构内靠近耗能钢板的位置设置阻尼垫板，在耗能钢板、端板和侧板围成结构内左、右分别设置C型耗能钢板，本发明的优点效果是采用绿色环保材料并对大震和小震进行分阶耗能，采用木质摩擦阻尼材料为绿色可再生资源木材，造价低廉，具有良好工程前景。
Description
技术领域
本发明属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种可自行控制的分阶段屈服阻尼箱。
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，本发明提供一种可自行控制的分阶段屈服阻尼箱，采用绿色环保材料并对大震和小震进行分阶耗能，采用木质摩擦阻尼材料为绿色可再生资源木材，造价低廉，具有良好工程前景。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种可自行控制的分阶段屈服阻尼箱，包括连接板、连接板螺孔、耗能钢板、端板、侧板、C型耗能钢板拉压耗能部位、铅销孔、阻尼垫板、铅销、拉压摩擦阻尼层、耗能肋、内设圆孔、形状记忆合金丝、木质摩擦阻尼材料和C型耗能钢板，
可自行控制的分阶段屈服阻尼箱的主体是由耗能钢板、端板和侧板围成，在耗能钢板、端板和侧板围成的结构内靠近耗能钢板的位置设置阻尼垫板，在耗能钢板、端板和侧板围成结构内左、右分别设置C型耗能钢板，在两个C型耗能钢板之间设置若干组相互斜交叉拉结的形状记忆合金丝，其不仅可以增加耗能性，还可以保证C型耗能钢板发生位移后的自复位能力， C型耗能钢板上的C型耗能钢板拉压耗能部位均穿过侧板与外部设置的连接板连接，采用铅销对耗能钢板、C型耗能钢板拉压耗能部位和阻尼垫板进行连接，在耗能钢板中设置若干列铅销孔和内设圆孔，并在相邻的内设圆孔和内设圆孔之间设置耗能肋，在C型耗能钢板拉压耗能部位中设置若干列铅销孔，在端板、阻尼垫板和两个C型耗能钢板围成的结构内设置拉压摩擦阻尼层，在端板、侧板和C型耗能钢板围成的结构内设置木质摩擦阻尼材料，在连接板的外圈开设若干连接板螺孔。
进一步地，所述的耗能钢板、C型耗能钢板拉压耗能部位采用低屈服点钢板制作而成。
进一步地，所述的拉压摩擦阻尼层采用发泡铝制作而成。
进一步地，所述的阻尼垫板采用高阻尼橡胶制作而成。
进一步地，所述的耗能钢板、端板、侧板之间采用焊接连接。
进一步地，所述的在连接板的外圈等间距开设若干连接板螺孔。
进一步地，所述的木质摩擦阻尼材料采用绿色可再生资源木材。
本发明的有益效果：
本发明的有益效果是采用绿色环保材料并对大震和小震进行分阶耗能，在小震或风振作用下，铅销受力，同时C型耗能钢板拉压耗能部位可发生变形耗能，阻尼箱具有足够刚度可控制阻尼箱在小震作用下的变形，在中震或大震作用下，C型耗能钢板拉压耗能部位可通过铅销带动耗能钢板共同耗能，发生拉动时C型耗能钢板可对木质摩擦阻尼材料挤压耗能，发生挤压时C型耗能钢板可对拉压摩擦阻尼层挤压耗能，在C型耗能钢板发生一定位移后，形状记忆合金丝会发生一定变形耗散部分能量，当位移结束后其会促使阻尼箱回到原来位置，同时分阶耗能的设计使耗能更均匀、更分散，采用的木质摩擦阻尼材料为绿色可再生资源木材，造价低廉，具有良好的工程应用前景。
附图说明
图1为本发明可自行控制的分阶段屈服阻尼箱正视示意图。
图2为本发明可自行控制的分阶段屈服阻尼箱俯视示意图。
图3为本发明可自行控制的分阶段屈服阻尼箱侧视示意图。
图4为图2的A-A剖面示意图。
图5为耗能钢板正视示意图。
图6为C型耗能钢板俯视示意图。
图中：1为连接板；2为连接板螺孔；3为耗能钢板；4为端板；5为侧板；6为C型耗能钢板拉压耗能部位；7为铅销孔；8为阻尼垫板；9为铅销；10为拉压摩擦阻尼层；11为耗能肋；12为内设圆孔；13为形状记忆合金丝；14为木质摩擦阻尼材料；15为C型耗能钢板。
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1-6所示，一种可自行控制的分阶段屈服阻尼箱，包括连接板1、连接板螺孔2、耗能钢板3、端板4、侧板5、C型耗能钢板拉压耗能部位6、铅销孔7、阻尼垫板8、铅销9、拉压摩擦阻尼层10、耗能肋11、内设圆孔12、形状记忆合金丝13、木质摩擦阻尼材料14和C型耗能钢板15，可自行控制的分阶段屈服阻尼箱的主体是由耗能钢板3、端板4和侧板5围成，耗能钢板3、端板4、侧板5之间采用焊接连接，在耗能钢板3、端板4和侧板5围成的结构内靠近耗能钢板3的位置设置阻尼垫板8，在耗能钢板3、端板4和侧板5围成结构内左、右分别设置C型耗能钢板15，在两个C型耗能钢板15之间设置若干组相互斜交叉拉结的形状记忆合金丝13，其不仅可以增加耗能性，还可以保证C型耗能钢板15发生位移后的自复位能力， C型耗能钢板15上的C型耗能钢板拉压耗能部位6均穿过侧板5与外部设置的连接板1连接，采用铅销9对耗能钢板3、C型耗能钢板拉压耗能部位6和阻尼垫板8进行连接，在耗能钢板3中设置若干列铅销孔7和内设圆孔12，并在相邻的内设圆孔12和内设圆孔12之间设置耗能肋11，在C型耗能钢板拉压耗能部位6中设置若干列铅销孔7，在端板4、阻尼垫板8和两个C型耗能钢板15围成的结构内设置拉压摩擦阻尼层10，在端板4、侧板5和C型耗能钢板15围成的结构内设置木质摩擦阻尼材料14，在连接板1的外圈开设若干连接板螺孔2。
耗能钢板3、C型耗能钢板拉压耗能部位6采用低屈服点钢板制作而成，拉压摩擦阻尼层10采用发泡铝制作而成，阻尼垫板8采用高阻尼橡胶制作而成，在连接板1的外圈等间距开设若干连接板螺孔2，木质摩擦阻尼材料14采用绿色可再生资源木材。
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 (7)
1.一种可自行控制的分阶段屈服阻尼箱，包括连接板(1)、连接板螺孔(2)、耗能钢板(3)、端板(4)、侧板(5)、C型耗能钢板拉压耗能部位(6)、铅销孔(7)、阻尼垫板(8)、铅销(9)、拉压摩擦阻尼层(10)、耗能肋(11)、内设圆孔(12)、形状记忆合金丝(13)、木质摩擦阻尼材料(14)和C型耗能钢板(15)，其特征在于：
可自行控制的分阶段屈服阻尼箱的主体是由耗能钢板(3)、端板(4)和侧板(5)围成，在耗能钢板(3)、端板(4)和侧板(5)围成的结构内靠近耗能钢板(3)的位置设置阻尼垫板(8)，在耗能钢板(3)、端板(4)和侧板(5)围成结构内左、右分别设置C型耗能钢板(15)，在两个C型耗能钢板(15)之间设置若干组相互斜交叉拉结的形状记忆合金丝(13)， C型耗能钢板(15)上的C型耗能钢板拉压耗能部位(6)均穿过侧板(5)与外部设置的连接板(1)连接，采用铅销(9)对耗能钢板(3)、C型耗能钢板拉压耗能部位(6)和阻尼垫板(8)进行连接，在耗能钢板(3)中设置若干列铅销孔(7)和内设圆孔(12)，并在相邻的内设圆孔(12)和内设圆孔(12)之间设置耗能肋(11)，在C型耗能钢板拉压耗能部位(6)中设置若干列铅销孔(7)，在端板(4)、阻尼垫板(8)和两个C型耗能钢板(15)围成的结构内设置拉压摩擦阻尼层(10)，在端板(4)、侧板(5)和C型耗能钢板(15)围成的结构内设置木质摩擦阻尼材料(14)，在连接板(1)的外圈开设若干连接板螺孔(2)。
2.根据权利要求1所述可自行控制的分阶段屈服阻尼箱，其特征在于：所述的耗能钢板(3)、C型耗能钢板拉压耗能部位(6)采用低屈服点钢板制作而成。
3.根据权利要求1所述可自行控制的分阶段屈服阻尼箱，其特征在于：所述的拉压摩擦阻尼层(10)采用发泡铝制作而成。
4.根据权利要求1所述可自行控制的分阶段屈服阻尼箱，其特征在于：所述的阻尼垫板(8)采用高阻尼橡胶制作而成。
5.根据权利要求1所述可自行控制的分阶段屈服阻尼箱，其特征在于：所述的耗能钢板(3)、端板(4)、侧板(5)之间采用焊接连接。
6.根据权利要求1所述可自行控制的分阶段屈服阻尼箱，其特征在于：所述的在连接板(1)的外圈等间距开设若干连接板螺孔(2)。
7.根据权利要求1所述可自行控制的分阶段屈服阻尼箱，其特征在于：所述的木质摩擦阻尼材料(14)采用绿色可再生资源木材。
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|---|---|---|---|---|
| CN112282094A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-01-29 | 东南大学 | 分阶段耗能的可更换耗能元件的钢结构节点 |
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2018
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