CN208749207U - 分阶耗能式金属拉压阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于建筑结构振动控制领域，特别涉及一种分阶耗能式金属拉压阻尼器，由外部半圆形耗能钢板、内设椭圆孔的耗能钢板和端部耗能钢板围成；本实用新型初始刚度较大，材料屈服分散面积大、阻尼能力强；小震或中震时，上板、下板震动带动外部半圆形耗能钢板、内部弧形耗能钢板、端部耗能钢板和耗能分隔软钢板震动，通过自身弯曲变形耗能；发生相对位移时，与弹性粘结填充材料、泡沫铝耗能材料摩擦挤压，内部弧形耗能钢板和耗能分隔软钢板相互协调而挤压耗能，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；大震时，内设椭圆孔的耗能钢板上设置的内设椭圆孔、耗能肋使阻尼器耗能更充分，地震时能减少建筑结构地震反应。

Description

分阶耗能式金属拉压阻尼器

技术领域

本实用新型属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种分阶耗能式金属拉压阻尼器。

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。

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分阶耗能式金属拉压阻尼器，采用分阶耗能的结构设计，使阻尼器耗能更充分，正常状态使用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。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种分阶耗能式金属拉压阻尼器，包括上板、下板、上板螺孔、下板螺孔、外部半圆形耗能钢板、内设椭圆孔的耗能钢板、内设椭圆孔、协调连接钢筋、耗能肋、内部弧形耗能钢板、发泡铝吸能板、弹性粘结填充材料、锁紧螺母、泡沫铝耗能材料、端部耗能钢板和耗能分隔软钢板；

分阶耗能式金属拉压阻尼器的结构，是由外部半圆形耗能钢板、内设椭圆孔的耗能钢板和端部耗能钢板围成，在围成的结构内部靠近内设椭圆孔的耗能钢板的位置设置发泡铝吸能板，并设置若干耗能分隔软钢板，在若干个耗能分隔软钢板之间设置内部弧形耗能钢板，内部弧形耗能钢板从中间至上下两侧的弯曲半径逐渐减小，协调连接钢筋由内向外依次穿过内部弧形耗能钢板和耗能分隔软钢板的中点，并将整个协调连接钢筋的上下两端采用锁紧螺母锁紧固定，进一步增大其协同耗能能力；内部弧形耗能钢板的两端和耗能分隔软钢板的两端与外部半圆形耗能钢板固定连接；在内部弧形耗能钢板和发泡铝吸能板围成的空腔内设置泡沫铝耗能材料；在整个分阶耗能式金属拉压阻尼器的结构内的其余空腔设置弹性粘结填充材料；在分阶耗能式金属拉压阻尼器结构的最上端设置有上板，在分阶耗能式金属拉压阻尼器结构的最下端设置有下板，在上板的两边沿长度方向开设若干上板螺孔，在下板的两边沿长度方向开设若干下板螺孔，在内设椭圆孔的耗能钢板上设置若干内设椭圆孔，内设椭圆孔沿长度方向水平设置，在内设椭圆孔之间均设置耗能肋；内设椭圆孔的耗能钢板的上、下两端分别与端部耗能钢板固定连接；内设椭圆孔的耗能钢板的左、右两端分别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、内设椭圆孔的耗能钢板、内部弧形耗能钢板、端部耗能钢板和耗能分隔软钢板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，所述内部弧形耗能钢板、端部耗能钢板和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，所述上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、阻尼能力强，采用工作阶段分阶耗能的结构设计，发生小震或中震时上板、下板震动带动外部半圆形耗能钢板、内部弧形耗能钢板、端部耗能钢板和耗能分隔软钢板震动，其不仅能通过自身的弯曲变形耗能而且发生相对位移时与弹性粘结填充材料、泡沫铝耗能材料摩擦挤压，其次内部弧形耗能钢板和耗能分隔软钢板相互协调而挤压耗能，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，发生大震时内设椭圆孔的耗能钢板上设置的内设椭圆孔，形成的耗能肋不仅节省材料，而且使阻尼器的耗能更充分，同时分阶耗能式金属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。

附图说明

图1为本实用新型分阶耗能式金属拉压阻尼器的正视示意图。

图2为本实用新型分阶耗能式金属拉压阻尼器的俯视示意图。

图3为图2的A-A剖面图。

图4为内设椭圆孔的耗能钢板的平面示意图。

图5为发泡铝吸能板的平面示意图。

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为内设椭圆孔的耗能钢板；7为内设椭圆孔；8为协调连接钢筋；9为耗能肋；10为内部弧形耗能钢板；11为发泡铝吸能板；12为弹性粘结填充材料；13为锁紧螺母；14为泡沫铝耗能材料；15为端部耗能钢板；16为耗能分隔软钢板。

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。

一种分阶耗能式金属拉压阻尼器，如图1-图5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、内设椭圆孔的耗能钢板6、内设椭圆孔7、协调连接钢筋8、耗能肋9、内部弧形耗能钢板10、发泡铝吸能板11、弹性粘结填充材料12、锁紧螺母13、泡沫铝耗能材料14、端部耗能钢板15和耗能分隔软钢板16；

分阶耗能式金属拉压阻尼器的结构，是由外部半圆形耗能钢板5、内设椭圆孔的耗能钢板6和端部耗能钢板15围成，在围成的结构内部靠近内设椭圆孔的耗能钢板6的位置设置发泡铝吸能板11，并设置若干耗能分隔软钢板16，每三个相邻的耗能分隔软钢板16之间设置内部弧形耗能钢板10，内部弧形耗能钢板10从中间至上下两侧的弯曲半径逐渐减小，协调连接钢筋8由内向外依次穿过内部弧形耗能钢板10和耗能分隔软钢板16的中点，并将整个协调连接钢筋8的上下两端采用锁紧螺母13锁紧固定，进一步增大其协同耗能能力；内部弧形耗能钢板10的两端和耗能分隔软钢板16的两端与外部半圆形耗能钢板5固定连接；在内部弧形耗能钢板10和发泡铝吸能板11围成的空腔内设置泡沫铝耗能材料14，所述泡沫铝耗能材料14采用泡沫铝制作而成；在整个分阶耗能式金属拉压阻尼器的结构内的其余空腔设置弹性粘结填充材料12，所述弹性粘结填充材料12采用高阻尼橡胶制作而成；在分阶耗能式金属拉压阻尼器结构的最上端设置有上板1，在分阶耗能式金属拉压阻尼器结构的最下端设置有下板2，在上板1的两边沿长度方向开设若干等间距的上板螺孔3，在下板2的两边沿长度方向开设若干等间距的下板螺孔4，在内设椭圆孔的耗能钢板6上设置若干内设椭圆孔7，内设椭圆孔7沿长度方向水平设置，在内设椭圆孔7之间均设置耗能肋9；内设椭圆孔的耗能钢板6的上、下两端分别与端部耗能钢板15固定连接；内设椭圆孔的耗能钢板6的左、右两端分别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、内设椭圆孔的耗能钢板6、内部弧形耗能钢板10、端部耗能钢板15和耗能分隔软钢板16采用低屈服点钢板制作而成。

所述内部弧形耗能钢板10、端部耗能钢板15和耗能分隔软钢板16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 (6)

1.一种分阶耗能式金属拉压阻尼器，包括上板(1)、下板(2)、上板螺孔(3)、下板螺孔(4)、外部半圆形耗能钢板(5)、内设椭圆孔的耗能钢板(6)、内设椭圆孔(7)、协调连接钢筋(8)、耗能肋(9)、内部弧形耗能钢板(10)、发泡铝吸能板(11)、弹性粘结填充材料(12)、锁紧螺母(13)、泡沫铝耗能材料(14)、端部耗能钢板(15)和耗能分隔软钢板(16)，其特征在于：

分阶耗能式金属拉压阻尼器的结构，是由外部半圆形耗能钢板(5)、内设椭圆孔的耗能钢板(6)和端部耗能钢板(15)围成，在围成的结构内部靠近内设椭圆孔的耗能钢板(6)的位置设置发泡铝吸能板(11)，并设置若干耗能分隔软钢板(16)，在若干个耗能分隔软钢板(16)之间设置内部弧形耗能钢板(10)，内部弧形耗能钢板(10)从中间至上下两侧的弯曲半径逐渐减小，在一组内部弧形耗能钢板(10)内部，协调连接钢筋(8)由内向外依次穿过内部弧形耗能钢板(10)和耗能分隔软钢板(16)的中点，并将整个协调连接钢筋(8)的上下两端采用锁紧螺母(13)锁紧固定；内部弧形耗能钢板(10)的两端和耗能分隔软钢板(16)的两端与外部半圆形耗能钢板(5)固定连接；在内部弧形耗能钢板(10)和发泡铝吸能板(11)围成的空腔内设置泡沫铝耗能材料(14)；在整个分阶耗能式金属拉压阻尼器的结构内的其余空腔设置弹性粘结填充材料(12)；在分阶耗能式金属拉压阻尼器结构的最上端设置有上板(1)，在分阶耗能式金属拉压阻尼器结构的最下端设置有下板(2)，在上板(1)的两边沿长度方向开设若干上板螺孔(3)，在下板(2)的两边沿长度方向开设若干下板螺孔(4)，在内设椭圆孔的耗能钢板(6)上沿长度方向水平设置设置若干内设椭圆孔(7)，在内设椭圆孔(7)之间均设置耗能肋(9)；内设椭圆孔的耗能钢板(6)的上、下两端分别与端部耗能钢板(15)固定连接；内设椭圆孔的耗能钢板(6)的左、右两端分别与外部半圆形耗能钢板(5)固定连接。

2.根据权利要求1所述分阶耗能式金属拉压阻尼器，其特征在于：所述外部半圆形耗能钢板(5)、内设椭圆孔的耗能钢板(6)、内部弧形耗能钢板(10)、端部耗能钢板(15)和耗能分隔软钢板(16)采用低屈服点钢板制作而成。

3.根据权利要求1所述分阶耗能式金属拉压阻尼器，其特征在于：所述泡沫铝耗能材料(14)采用泡沫铝制作而成。

4.根据权利要求1所述分阶耗能式金属拉压阻尼器，其特征在于：所述弹性粘结填充材料(12)采用高阻尼橡胶制作而成。

5.根据权利要求1所述分阶耗能式金属拉压阻尼器，其特征在于：内部弧形耗能钢板(10)、端部耗能钢板(15)和耗能分隔软钢板(16)的两边分别和外部半圆形耗能钢板(5)采用焊接连接。

6.根据权利要求1所述分阶耗能式金属拉压阻尼器，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。