CN208749199U - 拉压耗能金属阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于建筑结构振动控制领域，提供一种拉压耗能金属阻尼器，由外部半圆形耗能钢板、端部耗能钢板围成的筒结构；本实用新型初始刚度较大，材料屈服分散面积大、可恢复变形大，地震时上板、下板震动带动外部半圆形耗能钢板、端部耗能钢板、耗能分隔软钢板震动，其次耗能分隔软钢板能够和圆形软钢耗能内筒相互协调而挤压耗能，能通过自身的弯曲变形耗能，发生相对位移时与泡沫铝耗能材料摩擦挤压耗能，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，弹簧耗能体和耗能分隔软钢板都是协同受力，为阻尼器在拉压方向的振动增大耗能能力，使阻尼器耗能更充分，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

拉压耗能金属阻尼器

技术领域

本实用新型属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种拉压耗能金属阻尼器。

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。

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，所以阻尼器的耗能性质将会是减少结构的振动反应的关键，目前研究开发的阻尼器容易因为耗能特性不足和结构不协调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，一些阻尼器的制造工艺，耗能性能等仍需要进一步改进 。

实用新型内容

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型提供一种拉压耗能金属阻尼器，地震时上板、下板震动带动外部半圆形耗能钢板、端部耗能钢板、耗能分隔软钢板震动，其次耗能分隔软钢板能够和圆形软钢耗能内筒相互协调而挤压耗能，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。

本实用新型采用的技术方案：

一种拉压耗能金属阻尼器，包括上板、下板、上板螺孔、下板螺孔、外部半圆形耗能钢板、端部耗能钢板、耗能分隔软钢板、协调连接钢筋、圆形软钢耗能内筒、泡沫铝耗能材料、锁紧螺母和弹簧耗能体；

拉压耗能金属阻尼器的结构是由外部半圆形耗能钢板、端部耗能钢板围成的筒结构，并在拉压耗能金属阻尼器内的空腔设置泡沫铝耗能材料，在拉压耗能金属阻尼器的最上端设置有上板，在拉压耗能金属阻尼器的最下端设置有下板，在上板的外圈开设若干上板螺孔，在下板的外圈开设若干下板螺孔；在外部半圆形耗能钢板和端部耗能钢板围成的筒结构中由上至下等间距设置若干耗能分隔软钢板，相邻的耗能分隔软钢板之间设置若干圆形软钢耗能内筒和若干弹簧耗能体，弹簧耗能体设置在圆形软钢耗能内筒的两侧且由上至下设置；协调连接钢筋穿过上板、下板、端部耗能钢板、耗能分隔软钢板、圆形软钢耗能内筒的侧面和圆形软钢耗能内筒的中心，并将协调连接钢筋的两端采用锁紧螺母锁紧固定，耗能分隔软钢板两端与外部半圆形耗能钢板固定连接。

进一步地，所述外部半圆形耗能钢板、端部耗能钢板、耗能分隔软钢板、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，所述端部耗能钢板、耗能分隔软钢板的两边分别和外部半圆形耗能钢板采用焊接连接。

进一步地，所述板螺孔之间的距离为等间距，下板螺孔之间的距离为等间距。

本实用新型的有益效果：

本实用新型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、无明显应力集中现象，采用筒式耗能结构设计，地震时上板、下板震动带动外部半圆形耗能钢板、端部耗能钢板、耗能分隔软钢板震动，其次耗能分隔软钢板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泡沫铝耗能材料摩擦挤压耗能，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，设置的弹簧耗能体和耗能分隔软钢板都是协同受力的，为阻尼器在拉压方向的振动增大耗能能力，使阻尼器耗能更充分，同时拉压耗能金属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为本实用新型拉压耗能金属阻尼器俯视示意图。

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为外部半圆形耗能钢板；6为端部耗能钢板；7为耗能分隔软钢板；8为协调连接钢筋；9为圆形软钢耗能内筒；10为泡沫铝耗能材料；11为锁紧螺母；12为弹簧耗能体。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细地描述，但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。

一种拉压耗能金属阻尼器，如图1~图2所示，包括上板1、下板2、上板螺孔3、下板螺孔4、外部半圆形耗能钢板5、端部耗能钢板6、耗能分隔软钢板7、协调连接钢筋8、圆形软钢耗能内筒9、泡沫铝耗能材料10、锁紧螺母11和弹簧耗能体12；

拉压耗能金属阻尼器的结构是由外部半圆形耗能钢板5、端部耗能钢板6围成的筒结构，并在拉压耗能金属阻尼器内的空腔设置泡沫铝耗能材料10，所述泡沫铝耗能材料10采用泡沫铝制作而成；在拉压耗能金属阻尼器的最上端设置有上板1，在拉压耗能金属阻尼器的最下端设置有下板2，在上板1的外圈等间距开设若干上板螺孔3，在下板2的外圈等间距开设若干下板螺孔4；在外部半圆形耗能钢板5和端部耗能钢板6围成的筒结构中由上至下等间距设置若干耗能分隔软钢板7，相邻的耗能分隔软钢板7之间设置若干圆形软钢耗能内筒9和若干弹簧耗能体12，弹簧耗能体12设置在圆形软钢耗能内筒9的两侧且由上至下设置；协调连接钢筋8穿过上板1、下板2、端部耗能钢板6、耗能分隔软钢板7、圆形软钢耗能内筒9的侧面和圆形软钢耗能内筒9的中心，并将协调连接钢筋8的两端采用锁紧螺母11锁紧固定，耗能分隔软钢板7两端与外部半圆形耗能钢板5固定连接。

所述外部半圆形耗能钢板5、端部耗能钢板6、耗能分隔软钢板7、圆形软钢耗能内筒9采用低屈服点钢板制作而成。

所述端部耗能钢板6、耗能分隔软钢板7的两边分别和外部半圆形耗能钢板5采用焊接连接。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种拉压耗能金属阻尼器，包括上板(1)、下板(2)、上板螺孔(3)、下板螺孔(4)、外部半圆形耗能钢板(5)、端部耗能钢板(6)、耗能分隔软钢板(7)、协调连接钢筋(8)、圆形软钢耗能内筒(9)、泡沫铝耗能材料(10)、锁紧螺母(11)和弹簧耗能体(12)，其特征在于：

拉压耗能金属阻尼器的结构是由外部半圆形耗能钢板(5)、端部耗能钢板(6)围成的筒结构，并在拉压耗能金属阻尼器内的空腔设置泡沫铝耗能材料(10)，在拉压耗能金属阻尼器的最上端设置有上板(1)，在拉压耗能金属阻尼器的最下端设置有下板(2)，在上板(1)的外圈开设若干上板螺孔(3)，在下板(2)的外圈开设若干下板螺孔(4)；在外部半圆形耗能钢板(5)和端部耗能钢板(6)围成的筒结构中由上至下等间距设置若干耗能分隔软钢板(7)，相邻的耗能分隔软钢板(7)之间设置若干圆形软钢耗能内筒(9)和若干弹簧耗能体(12)，弹簧耗能体(12)设置在圆形软钢耗能内筒(9)的两侧且由上至下设置；协调连接钢筋(8)穿过上板(1)、下板(2)、端部耗能钢板(6)、耗能分隔软钢板(7)、圆形软钢耗能内筒(9)的侧面和圆形软钢耗能内筒(9)的中心，并将协调连接钢筋(8)的两端采用锁紧螺母(11)锁紧固定，耗能分隔软钢板(7)的两端与外部半圆形耗能钢板(5)固定连接。

2.根据权利要求1所述拉压耗能金属阻尼器，其特征在于：外部半圆形耗能钢板(5)、端部耗能钢板(6)、耗能分隔软钢板(7)、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所述拉压耗能金属阻尼器，其特征在于：泡沫铝耗能材料(10)采用泡沫铝制作而成。

4.根据权利要求1所述拉压耗能金属阻尼器，其特征在于：端部耗能钢板(6)、耗能分隔软钢板(7)的两边分别和外部半圆形耗能钢板(5)采用焊接连接。

5.根据权利要求1所述拉压耗能金属阻尼器，其特征在于：上板螺孔(3)之间的距离为等间距，下板螺孔(4) 之间的距离为等间距。