CN205224329U - 一种复合型阻尼器 - Google Patents

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本实用新型涉及一种复合型阻尼器,属于消能减震与振动控制技术。本实用新型包括上连接板、下连接板、定位钢板和核心耗能构件,所述核心耗能构件由耗能钢板和耗能橡胶板间隔排列组成;其中,上连接板和下连接板相互平行,在上连接板和下连接板上分别左右对称安装定位钢板,核心耗能构件固定于定位钢板之间。本实用新型削弱甚至消除了竖向作用对阻尼器的滞回耗能稳定性的影响,以及对连接装置的不利影响;而且在实际的工程应用中,可以通过计算调整钢板、橡胶板、定位板的数量,以及连接板的尺寸,耗能橡胶板可以混合使用硬橡胶板和粘弹性材料制作的橡胶板,制造出不同耗能能力的阻尼器。

Description

一种复合型阻尼器
技术领域
本实用新型涉及一种复合型阻尼器,属于消能减震与振动控制技术。
背景技术
工程结构消能减震技术是在结构的某些部位中设置消能减震装置,通过消能装置来耗散或者吸收地震的输入结构中的能量,以减少主体结构的地震反应,从而避免结构产生破坏或倒塌,以达到消能减震的目的。金属阻尼器利用金属的滞回特性耗能,根据不同的受力形态有多种金属阻尼器。其中,平面外弯曲耗能的金属阻尼器由于屈服位移较小,延性好,在结构的减震设计中得到广泛的应用。目前的平面外弯曲耗能的金属阻尼器,主要为X型、三角形以及中空菱形的阻尼器,其力学性能简单明确,便于理论计算,可以实现全截面同时屈服,使钢材得到充分的利用,而且几何形状简单,便于加工。
由于安装方式及几何形式上的原因,导致其在实际的应用过程中,存在明显的不足。由于结构层高与阻尼器高度相差较大,致使阻尼器受到面外弯曲和竖向约束的共同作用,与理论条件不符,导致耗能不稳定,滞回曲线出现明显的“捏缩”现象,出现严重的应变集中,致使无法准确计算耗能能力,而且对连接装置不利。由于现有的机械加工工艺的局限性,以及实际应用中的结构的多样性,难以保证阻尼器在地震作用时能够发挥出设计时的预期的作用。因此削弱甚至消除竖向约束对耗能性能的影响,对采用X型和中空菱形的金属阻尼器的结构的减震设计至关重要。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足,克服竖向力对阻尼器耗能的影响,本实用新型提供了一种复合型阻尼器。
本实用新型的技术方案是:一种复合型阻尼器,包括上连接板1、下连接板2、定位钢板3和核心耗能构件,所述核心耗能构件由耗能钢板4和耗能橡胶板5间隔排列组成;其中,上连接板1和下连接板2相互平行,在上连接板1和下连接板2上分别左右对称安装定位钢板3,核心耗能构件固定于定位钢板3之间。
所述耗能钢板4为X形或中空菱形钢板。
所述耗能钢板4和耗能橡胶板5的整体自然厚度L0大于其左右两侧的定位钢板3的间距L。
所述耗能橡胶板5采用矩形板,与耗能钢板4的整体高度和宽度一致,或者耗能橡胶板5采用与耗能钢板4完全相同的几何形状。
所述耗能橡胶板5采用硬橡胶或/和粘弹性材料,所述耗能钢板4为软钢。
采用粘弹性材料的耗能橡胶板5与耗能钢板4硫化粘合(当阻尼器中的钢板弯曲变形时,粘弹性材料会产生剪切变形,增大阻尼器的耗能能力)。
采用硬橡胶的耗能橡胶板5不与耗能钢板4粘结(使其与耗能钢板4能够产生摩擦作用,耗散能量)。
所述核心耗能构件的上下两端分别与上连接板1的下表面和下连接板2的上表面之间有间隔(该间隔的大小根据结构的类型、阻尼器的大小以及耗能要求来确定)。
所述定位钢板3与上连接板1和下连接板2焊接连接,核心耗能构件固定地嵌于定位钢板3之间(与定位钢板之间自然接触,无机械连接和焊接)。
所述上连接板1、下连接板2以及定位钢板3采用的钢材强度高于耗能钢板4的钢材强度。
本实用新型的有益效果是:采用钢板和橡胶板组合的方式,利用橡胶材料的弹性性能(可压缩性),使核心耗能构件的整体自然厚度大于安装后的厚度。通过压缩核心耗能构件使其安装于定位板之间,然后释放外力,橡胶板恢复原形状大小,从而使核心耗能构件固定于定位板中,避免了机械连接和焊接,释放了竖向约束,而且使核心耗能构件上下两端可以分别距上连接板的下表面和下连接板的上表面保留一定的距离。此种方式削弱甚至消除了竖向作用对阻尼器的滞回耗能稳定性的影响,以及对连接装置的不利影响。而且在实际的工程应用中,可以通过计算调整钢板、橡胶板、定位板的数量,以及连接板的尺寸,耗能橡胶板可以混合使用硬橡胶板和粘弹性材料制作的橡胶板,制造出不同耗能能力的阻尼器。
附图说明
图1为本实用新型正视示意图;
图2为本实用新型俯视示意图;
图3为本实用新型中核心耗能构件的组装示意图;
图4为本实用新型图1中的X形耗能钢板侧视示意图;
图5为本实用新型图1中的中空菱形耗能侧视示意图;
图中各标号:1-上连接板、2-下连接板、3-定位钢板、4-耗能钢板、5-耗能橡胶板、L0-耗能钢板和耗能橡胶板的整体自然厚度、L-左右两侧的定位钢板的间距。
具体实施方式
实施例1:如图1-5所示,一种复合型阻尼器,包括上连接板1、下连接板2、定位钢板3和核心耗能构件,所述核心耗能构件由耗能钢板4和耗能橡胶板5间隔排列组成;其中,上连接板1和下连接板2相互平行,在上连接板1和下连接板2上分别左右对称安装定位钢板3,核心耗能构件固定于定位钢板3之间。
所述耗能钢板4为X形钢板。
所述耗能钢板4和耗能橡胶板5的整体自然厚度L0大于其左右两侧的定位钢板3的间距L。
所述耗能橡胶板5采用矩形板,与耗能钢板4的整体高度和宽度一致。
所述耗能橡胶板5采用硬橡胶,所述耗能钢板4为软钢。
采用硬橡胶的耗能橡胶板5不与耗能钢板4粘结。
所述核心耗能构件的上下两端分别与上连接板1的下表面和下连接板2的上表面之间有间隔。
所述定位钢板3与上连接板1和下连接板2焊接连接,核心耗能构件固定地嵌于定位钢板3之间。
所述上连接板1、下连接板2以及定位钢板3采用的钢材强度高于耗能钢板4的钢材强度。
实施例2:如图1-5所示,一种复合型阻尼器,包括上连接板1、下连接板2、定位钢板3和核心耗能构件,所述核心耗能构件由耗能钢板4和耗能橡胶板5间隔排列组成;其中,上连接板1和下连接板2相互平行,在上连接板1和下连接板2上分别左右对称安装定位钢板3,核心耗能构件固定于定位钢板3之间。
所述耗能钢板4为中空菱形钢板。
所述耗能钢板4和耗能橡胶板5的整体自然厚度L0大于其左右两侧的定位钢板3的间距L。
所述耗能橡胶板5采用中空菱形钢板,与耗能钢板4的整体高度和宽度一致。
所述耗能橡胶板5采用粘弹性材料,所述耗能钢板4为软钢。
采用粘弹性材料的耗能橡胶板5与耗能钢板4硫化粘合。
所述核心耗能构件的上下两端分别与上连接板1的下表面和下连接板2的上表面之间有间隔。
所述定位钢板3与上连接板1和下连接板2焊接连接,核心耗能构件固定地嵌于定位钢板3之间。
所述上连接板1、下连接板2以及定位钢板3采用的钢材强度高于耗能钢板4的钢材强度。
实施例3:如图1-5所示,一种复合型阻尼器,包括上连接板1、下连接板2、定位钢板3和核心耗能构件,所述核心耗能构件由耗能钢板4和耗能橡胶板5间隔排列组成;其中,上连接板1和下连接板2相互平行,在上连接板1和下连接板2上分别左右对称安装定位钢板3,核心耗能构件固定于定位钢板3之间。
所述耗能钢板4为X形钢板。
所述耗能钢板4和耗能橡胶板5的整体自然厚度L0大于其左右两侧的定位钢板3的间距L。
所述耗能橡胶板5采用X形钢板,与耗能钢板4的整体高度和宽度一致。
所述耗能橡胶板5混合使用硬橡胶和粘弹性材料两种橡胶板,所述耗能钢板4为软钢。
采用粘弹性材料的耗能橡胶板5与耗能钢板4硫化粘合。
采用硬橡胶的耗能橡胶板5不与耗能钢板4粘结。
所述核心耗能构件的上下两端分别与上连接板1的下表面和下连接板2的上表面之间有间隔。
所述定位钢板3与上连接板1和下连接板2焊接连接,核心耗能构件固定地嵌于定位钢板3之间。
所述上连接板1、下连接板2以及定位钢板3采用的钢材强度高于耗能钢板4的钢材强度。
实施例4:如图1-5所示,一种复合型阻尼器,包括上连接板1、下连接板2、定位钢板3和核心耗能构件,所述核心耗能构件由耗能钢板4和耗能橡胶板5间隔排列组成;其中,上连接板1和下连接板2相互平行,在上连接板1和下连接板2上分别左右对称安装定位钢板3,核心耗能构件固定于定位钢板3之间。
上面结合图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种复合型阻尼器,其特征在于:包括上连接板(1)、下连接板(2)、定位钢板(3)和核心耗能构件,所述核心耗能构件由耗能钢板(4)和耗能橡胶板(5)间隔排列组成;其中,上连接板(1)和下连接板(2)相互平行,在上连接板(1)和下连接板(2)上分别左右对称安装定位钢板(3),核心耗能构件固定于定位钢板(3)之间。
2.根据权利要求1所述的复合型阻尼器,其特征在于:所述耗能钢板(4)为X形或中空菱形钢板。
3.根据权利要求1所述的复合型阻尼器,其特征在于:所述耗能钢板(4)和耗能橡胶板(5)的整体自然厚度L0大于其左右两侧的定位钢板(3)的间距L。
4.根据权利要求1所述的复合型阻尼器,其特征在于:所述耗能橡胶板(5)采用矩形板,与耗能钢板(4)的整体高度和宽度一致,或者耗能橡胶板(5)采用与耗能钢板(4)完全相同的几何形状。
5.根据权利要求1所述的复合型阻尼器,其特征在于:所述耗能橡胶板(5)采用硬橡胶或/和粘弹性材料,所述耗能钢板(4)为软钢。
6.根据权利要求5所述的复合型阻尼器,其特征在于:采用粘弹性材料的耗能橡胶板(5)与耗能钢板(4)硫化粘合。
7.根据权利要求5所述的复合型阻尼器,其特征在于:采用硬橡胶的耗能橡胶板(5)不与耗能钢板(4)粘结。
8.根据权利要求1所述的复合型阻尼器,其特征在于:所述核心耗能构件的上下两端分别与上连接板(1)的下表面和下连接板(2)的上表面之间有间隔。
9.根据权利要求1所述的复合型阻尼器,其特征在于:所述定位钢板(3)与上连接板(1)和下连接板(2)焊接连接,核心耗能构件固定地嵌于定位钢板(3)之间。
10.根据权利要求1所述的复合型阻尼器,其特征在于:所述上连接板(1)、下连接板(2)以及定位钢板(3)采用的钢材强度高于耗能钢板(4)的钢材强度。
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