CN110080409A - 一种摩擦剪切组合型可修复的金属阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种摩擦剪切组合型可修复的金属阻尼器，包括滑动导杆及套设于该滑动导杆上的防护壳，所述滑动导杆的侧面上设有摩擦板，该摩擦板上设有沿其竖向设置的若干锯齿，防护壳的侧面设有盖板，该盖板上设有与摩擦板的锯齿相啮合的锯齿，防护壳及滑动导杆间设有若干低屈服点钢片。该摩擦剪切组合型可修复的金属阻尼器具有良好的耗能效果，能够实现分阶段屈服耗能，且拆卸方便，可修复性强。
Description
技术领域
本发明属于金属阻尼器领域，尤其涉及一种摩擦剪切组合型可修复的金属阻尼器。
背景技术
在建筑结构中增设阻尼器能有效减小地震荷载、风荷载等对主体结构安全的影响，提高建筑的耐强震能力。金属阻尼器因其良好的滞回耗能特性，且性能稳定，能够消耗大量的地震动或风振动能量，从而减小建筑物在各种水平荷载作用下产生的破坏，能有效降低地震或风振给人们带来的生命和财产损失，被视为建筑结构的第一道防线。研发新型材料、设计新型耗能方式成为金属阻尼器发展的主要方向。
然而，大多数金属阻尼器耗能方式单一，无法适应不同地震等级下建筑的需求，且大部分阻尼器为一次性消耗品，耗能部件破坏后使得阻尼器的耗能能力降低甚至失效，无法再次循环使用。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种能够实现分阶段屈服耗能、可修复的剪切低屈服点钢片和摩擦板组合型的金属阻尼器。
技术方案：本发明摩擦剪切组合型可修复的金属阻尼器，包括滑动导杆及套设于该滑动导杆上的防护壳，所述滑动导杆的侧面上设有摩擦板，该摩擦板上设有沿其竖向设置的若干锯齿，防护壳的侧面设有盖板，该盖板上设有与摩擦板的锯齿相啮合的锯齿，防护壳及滑动导杆间设有若干低屈服点钢片。
进一步说，滑动导杆包括由与建筑结构件相连接的导杆连接部和与该导杆连接部相连的耗能件连接部，若干低屈服点钢片设于防护壳及耗能件连接部间。防护壳包括平行设置的上部防护壳、下部防护壳及与建筑结构件相连接的防护壳连接部。低屈服点钢片分别通过上下连接板与耗能件连接部、上部防护壳和下部防护壳连接固定。耗能件连接部上对称设有防止该阻尼器失效的极限位移保护板。
更进一步说，防护壳的两侧面设有盖板，该两盖板通过螺栓固定。上部防护壳及下部防护壳间通过螺栓固定。防护壳连接部及导杆连接部上均设有与建筑结构件相连接的螺纹孔。
有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点为：该摩擦剪切组合型可修复的金属阻尼器具有良好的耗能效果，能够实现分阶段屈服耗能，且拆卸方便，可修复性强。首先，此阻尼器通过盖板与摩擦板之间的摩擦与低屈服点钢片的塑性剪切变形两种方式进行不同阶段的耗能，实现阻尼器的分阶段屈服，并且通过更改盖板与摩擦板间的摩擦力大小与选用不同厚度、不同屈服强度等级的低屈服点钢片，以此来实现调整阻尼器的减震能力；其次，该阻尼器构造方式简单，可通过更换损坏的核心耗能部件来达到修复阻尼器的目的。
附图说明
图1为本发明金属阻尼器的内部结构示意图；
图2为本发明滑动导杆的结构示意图；
图3为本发明防护壳的结构示意图；
图4为本发明摩擦板的结构示意图；
图5为本发明盖板的结构示意图；
图6为低屈服点钢片及上下连接板的组合图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明摩擦剪切组合型可修复的金属阻尼器，包括由与建筑结构件相连接的导杆连接部7和与该导杆连接部7相连的、其上对称设有防止该阻尼器失效的极限位移保护板13的耗能件连接部8组合而成的滑动导杆1，以及套设于该滑动导杆1上的防护壳2。防护壳2包括平行设置的上部防护壳9、下部防护壳10及与建筑结构件相连接的防护壳连接部11，如图3所示。
滑动导杆1的左右两侧面上设有带有若干锯齿4的摩擦板3，锯齿4沿摩擦板的竖向设置，如图4所示。防护壳2的上部防护壳9和下部防护壳10间，即防护壳2的侧面设有盖板5，而该盖板5上对应设有与摩擦板3的锯齿4相啮合的锯齿4，如图5所示，并且两侧的盖板5之间通过螺栓固定连接，进而能够通过调整栓杆的预紧力来调整盖板5与摩擦板3两者之间的摩擦力。同样，上部防护壳9及下部防护壳10间通过螺栓固定，进而通过设置栓杆从而达到固定上部防护壳9和下部防护壳10的目的，防止上部防护壳9和下部防护壳10在耗能构件变形时受到挤压而产生平面外变形。上部防护壳9和耗能件连接部8间、下部防护壳10与耗能件连接部8间设有若干低屈服点钢片6，且该若干低屈服点钢片6分别通过上下连接板12与耗能件连接部8、上部防护壳9和下部防护壳10连接固定，如图6所示。
防护壳连接部11及导杆连接部7上均设有与建筑结构件相连接的螺纹孔14。滑动导杆1和摩擦板3上设有对应的螺栓连接孔，耗能件连接部8、上下连接板12、上部防护壳9和下部防护壳10间设有对应的若干低屈服点钢片6连接孔，盖板5上设有对应的螺栓连接孔。
工作原理：在受到较小的地震或风荷载横向水平力作用时，该阻尼器能够通过摩擦板和盖板间的静摩擦力提供结构的水平抗侧刚度。当横向水平力较大时，摩擦板受到的外部荷载超过了最大静摩擦力，摩擦板和盖板间会产生相对滑动和摩擦，从而进行耗能；此时低屈服点钢片也会产生微小的剪切变形，但不会耗能，属于弹性变形。当横向水平力继续增加时，摩擦板和盖板之间的摩擦耗能达到极限，摩擦板发生破坏，而此时低屈服点钢片则发生较大的塑性剪切变形，开始进入屈服阶段，担当主要的耗能件，从而实现分阶段屈服耗能，达到消能减震的效果。
Claims (8)
1.一种摩擦剪切组合型可修复的金属阻尼器，其特征在于：包括滑动导杆(1)及套设于该滑动导杆(1)上的防护壳(2)，所述滑动导杆(1)的侧面上设有摩擦板(3)，该摩擦板(3)上设有沿其竖向设置的若干锯齿(4)，防护壳的侧面设有盖板(5)，该盖板(5)上设有与摩擦板(3)的锯齿(4)相啮合的锯齿(4)，防护壳(2)及滑动导杆(1)间设有若干低屈服点钢片(6)。
2.根据权利要求1所述摩擦剪切组合型可修复的金属阻尼器，其特征在于：所述滑动导杆(1)包括由与建筑结构件相连接的导杆连接部(7)和与该导杆连接部(7)相连的耗能件连接部(8)，若干低屈服点钢片(6)设于防护壳(2)及耗能件连接部(8)间。
3.根据权利要求2所述摩擦剪切组合型可修复的金属阻尼器，其特征在于：所述防护壳(2)包括平行设置的上部防护壳(9)、下部防护壳(10)及与建筑结构件相连接的防护壳连接部(11)。
4.根据权利要求3所述摩擦剪切组合型可修复的金属阻尼器，其特征在于：所述低屈服点钢片(6)分别通过上下连接板(12)与耗能件连接部(8)、上部防护壳(9)和下部防护壳(10)连接固定。
5.根据权利要求2所述摩擦剪切组合型可修复的金属阻尼器，其特征在于：所述耗能件连接部(8)上对称设有防止该阻尼器失效的极限位移保护板(13)。
6.根据权利要求1所述摩擦剪切组合型可修复的金属阻尼器，其特征在于：所述防护壳的两侧面设有盖板(5)，该两盖板(5)通过螺栓固定。
7.根据权利要求3所述摩擦剪切组合型可修复的金属阻尼器，其特征在于：所述上部防护壳(9)及下部防护壳(10)间通过螺栓固定。
8.根据权利要求3所述摩擦剪切组合型可修复的金属阻尼器，其特征在于：所述防护壳连接部(11)及导杆连接部(7)上均设有与建筑结构件相连接的螺纹孔(14)。
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