CN209066636U - 一种附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器，包括第一上端部连接件、第二上端部连接件、第一下端部连接件和第二下端部连接件，第一上端部连接件和第一下端部连接件通过波形钢板耗能单元相连，第二上端部连接件和第二下端部连接件通过波形钢板耗能单元相连，所述的波形钢板耗能单元通过多排对称放置的波形钢板排列而成，在波形钢板排间形成的竖向空腔内放置弹簧耗能单元；第一上端部连接件和第二上端部连接件通过两组波形钢插片相连，第一下端部连接件和第二下端部连接件通过两组波形钢插片相连，波形钢插片两端加工有多个剪切型螺栓孔。利用波形钢板、弹簧及波形钢插片组合耗能，使其具有良好的轴向、剪切、弯曲耗能能力。

Description

一种附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器

技术领域

本实用新型属于土木工程抗震与减震领域，主要涉及结构减震控制系统中的金属耗能阻尼器，具体涉及一种附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器。

背景技术

金属阻尼器尤其是软钢阻尼器是一种良好的减震隔震构件，由于金属在进入塑性状态后具有良好的滞回特性，并在弹塑性变形过程中吸收大量能量，因而被用来制造不同类型和构造的耗能减震器。从受力形式上可分为轴向屈服型、剪切屈服型、弯曲屈服型和扭转屈服型阻尼器，已有的耗能阻尼器有以下这几种：X形和三角形耗能器、扭转梁耗能器、弯曲梁耗能器、U型钢板耗能器、钢棒耗能器、圆环耗能器、双圆环耗能器、加劲圆环耗能器等。相比于其粘弹型、摩擦型、粘滞液体型等其他类型阻尼器，金属阻尼器易加工、滞回性能稳定、易于更换、造价及维护费用低廉，因此被广泛应用于工程结构的抗震加固和修复领域。

随着超高层建筑的相继建成，不可忽略的是此类超高层建筑受到地震作用下结构振动幅度过大，不但影响日常使用，严重时引发恐慌；更甚者造成结构的破坏，对人们的生命安全造成威胁，因此，减少大型结构的振幅成为人们要解决的问题。阻尼器，是以提供振动的阻力来耗减振动能量的装置，目前已经被广泛应用于工程实际，但由于技术原因，目前用于建筑结构的阻尼器大多是单向耗能，大大限制了其实际耗能减震的效果。

目前实际工程中的柱结构在地震作用下，柱子受到轴压力和剪力作用，发生严重破坏，虽然框架结构不会发生整体倒塌，然而震后修复工作难以进行，所以柱的减震隔震提出是有必要的。现在的作法通常是在柱脚安装阻尼器，然而现在的阻尼器减震隔震的效果不明显，而且破坏后不易更换。

发明内容

针对上述现有技术的不足与缺陷，本实用新型的目的在于提供一种附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器，解决了水平往复地震荷载作用下框架柱受剪切作用较大而发生破坏的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：

一种附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器，包括第一上端部连接件、第二上端部连接件、第一下端部连接件和第二下端部连接件，所述的第一上端部连接件和第一下端部连接件通过波形钢板耗能单元相连，第二上端部连接件和第二下端部连接件通过波形钢板耗能单元相连；

所述的波形钢板耗能单元通过多排两两对称放置的波形钢板排列而成，在波形钢板排间形成的竖向空腔内放置弹簧耗能单元。

所述的第一上端部连接件和第二上端部连接件通过两组波形钢插片相连，第一下端部连接件和第二下端部连接件通过两组波形钢插片相连；

所述的波形钢插片两端加工有多个剪切型螺栓孔。

本发明还具有如下技术特征：

所述的附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器，所述的第一上端部连接件、第二上端部连接件、第一下端部连接件和第二下端部连接件与上框架中柱和下框架中柱接触的部分加工有多个摩擦型螺栓孔，第一上端部连接件、第二上端部连接件、第一下端部连接件和第二下端部连接件的侧壁上还加工有多个剪切型螺栓孔。

所述的附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器，所述的第一上端部连接件、第二上端部连接件、第一下端部连接件和第二下端部连接件上加工有波形钢插片槽，所述的波形钢插片通过螺栓固定在波形钢插片槽中。

所述的附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器，所述的第一上端部连接件、第二上端部连接件通过摩擦型螺栓孔使用螺栓固定在上框架中柱上，第一下端部连接件和第二下端部连接件通过摩擦型螺栓孔使用螺栓固定在下框架中柱上。

所述的附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器，所述的第一上端部连接件和第二上端部连接件之间不接触，留有空隙，第一下端部连接件和第二下端部连接件之间也不接触，留有空隙。

所述的一种附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器，所述的波形钢板耗能单元选择45°波角的波形钢板，波形钢板之间形成以正六边形的竖向空腔，可完全限制弹簧耗能单元的位置。

所述的一种附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器，所述的摩擦型螺栓孔为长圆形结构。

本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：

(Ⅰ)本实用新型的上下端板分别设有多个摩擦型螺栓孔和多个剪切型螺栓孔，与外部结构采用螺栓连接，连接稳定，且在地震作用后可以有效快速更换，达到连接简单，更换容易的目的。

(Ⅱ)本实用新型的附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器在框架中柱的应用，将其放置于框架柱中柱截面处，因而可以提高框架的整体变形能力从而有效的保护框架免遭破坏，震后对中柱阻尼器的更换，大大提高了建筑物震后恢复使用的能力，其经济性和实用性更强。

(Ⅲ)本实用新型是装配式结构，通过拆卸螺栓或螺杆更换破坏的部件的方法，快速恢复阻尼器的耗能作用。

(Ⅳ)本实用新型的耗能部位由三部分组成，第一部分为波形钢板耗能单元耗能，第二部分为弹簧耗能单元耗能，第三部分为波形钢插片耗能，本实用新型可利用波形钢板、弹簧及波形钢插片组合耗能，使其具有良好的轴向、剪切、弯曲耗能能力。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图。

图2是第二上端部连接件与波形钢插片配合示意图。

图3是去除了第一上端部连接件和第二上端部连接件的整体结构示意图。

图4是本实施例的独立部分的示意图。

图5是框架中柱截断示意图。

图6是附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器安装位置示意图。

图中各个标号的含义为：1-第一上端部连接件，2-第二上端部连接件，3- 第一下端部连接件，4-第二下端部连接件，5-波形钢板耗能单元，6-弹簧耗能单元，7-波形钢插片，8-上框架中柱，9-下框架中柱，10-摩擦型螺栓孔，11- 剪切型螺栓孔，12-波形钢插片槽。

以下结合附图和实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

实施例：

遵从上述技术方案，如图1至图6所示，本实施例给出一种附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器，包括第一上端部连接件1、第二上端部连接件2、第一下端部连接件3和第二下端部连接件4，所述的第一上端部连接件1和第一下端部连接件3通过波形钢板耗能单元5相连，第二上端部连接件2和第二下端部连接件4通过波形钢板耗能单元5相连，所述的波形钢板耗能单元5通过多排两两对称放置的波形钢板排列而成，在波形钢板排间形成的竖向空腔内放置弹簧耗能单元6。

所述的第一上端部连接件1和第二上端部连接件2通过两组波形钢插片7 相连，第一下端部连接件3和第二下端部连接件4通过两组波形钢插片7相连，波形钢插片7两端加工有多个剪切型螺栓孔11。利用了波形钢板、弹簧及波形钢插片组合耗能，使其具有良好的轴向、剪切、弯曲耗能能力。

作为本实施例的一种优选方案，第一上端部连接件1、第二上端部连接件 2、第一下端部连接件3和第二下端部连接件4与上框架中柱8和下框架中柱 9接触的部分加工有多个摩擦型螺栓孔10，第一上端部连接件1、第二上端部连接件2、第一下端部连接件3和第二下端部连接件4的侧壁上还加工有多个剪切型螺栓孔11。上下端部连接件分别设有多个摩擦型螺栓孔和多个剪切型螺栓孔，与外部结构采用螺栓连接，连接稳定，且在地震作用后可以有效快速更换，达到连接简单，更换容易的目的。

作为本实施例的一种优选方案，第一上端部连接件1、第二上端部连接件 2、第一下端部连接件3和第二下端部连接件4上加工有波形钢插片槽12，所述的波形钢插片7通过螺栓固定在波形钢插片槽12中。便于更换。

作为本实施例的一种优选方案，第一上端部连接件1、第二上端部连接件 2通过摩擦型螺栓孔10使用螺栓固定在上框架中柱8上，第一下端部连接件3 和第二下端部连接件4通过摩擦型螺栓孔10使用螺栓固定在下框架中柱9上。便于更换。

作为本实施例的一种优选方案，第一上端部连接件1和第二上端部连接件 2之间不接触，留有空隙，第一下端部连接件3和第二下端部连接件4之间也不接触，留有空隙。以便于拆卸更换时在该空间内放入千斤顶，对上框架中柱和下框架中柱施加预顶力而释放阻尼器中应力，完成拆换。

作为本实施例的一种具体方案，波形钢板耗能单元5选择45°波角的波形钢板，波形钢板之间形成以正六边形的竖向空腔，可完全限制弹簧耗能单元6 的位置。具有良好的轴向、剪切、弯曲耗能能力。

作为本实施例的一种具体方案，摩擦型螺栓孔10为长圆形结构。以实现更好的连接性能。

本实施例中，第一上端部连接件1和第二上端部连接件2上设有20个摩擦型螺栓孔10和16个剪切型螺栓孔11；第一下端部连接件3和第二下端部连接件4上设有20个摩擦型螺栓孔10和16个剪切型螺栓孔11。与外部结构采用螺栓连接，连接稳定，且在地震作用后可以有效快速更换，达到连接简单，更换容易的目的。

本实施例中，波形钢板耗能单元5和波形钢插片7采用屈服强度为 100MPa～190MPa的低屈服点软钢。第一上端部连接件1、第二上端部连接件2、第一下端部连接件3和第二下端部连接件4均采用屈服强度为235MPa的普通钢，螺栓采用高强度螺栓。

使用时，框架中柱应选取较高强度，较大壁厚的方钢管，以保证柱段内的轴向变形和剪切变形均集中在阻尼器位置处。上框架中柱8和下框架中柱9 中部截断并留有一定间隙，在地震作用时给阻尼器的弹性变形留出一定空间。框架中柱因中部被截断替换软钢阻尼器，承载能力下降，平行高度范围内的框架边柱增设箍筋来补偿承载力。装入阻尼器的承载力与原完好柱承载力基本持平，耗能能力远远大于原被不设置阻尼器的框架结构。

Claims (7)

1.一种附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器，包括第一上端部连接件(1)、第二上端部连接件(2)、第一下端部连接件(3)和第二下端部连接件(4)，其特征在于，所述的第一上端部连接件(1)和第一下端部连接件(3)通过波形钢板耗能单元(5)相连，第二上端部连接件(2)和第二下端部连接件(4)通过波形钢板耗能单元(5)相连；

所述的波形钢板耗能单元(5)通过多排两两对称放置的波形钢板排列而成，在波形钢板排间形成的竖向空腔内放置弹簧耗能单元(6)；

所述的第一上端部连接件(1)和第二上端部连接件(2)通过两组波形钢插片(7)相连，第一下端部连接件(3)和第二下端部连接件(4)通过两组波形钢插片(7)相连

所述的波形钢插片(7)两端加工有多个剪切型螺栓孔(11)。

2.如权利要求1所述的附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器，其特征在于，所述的第一上端部连接件(1)、第二上端部连接件(2)、第一下端部连接件(3)和第二下端部连接件(4)与上框架中柱(8)和下框架中柱(9)接触的部分加工有多个摩擦型螺栓孔(10)；第一上端部连接件(1)、第二上端部连接件(2)、第一下端部连接件(3)和第二下端部连接件(4)的侧壁上还加工有多个剪切型螺栓孔(11)。

3.如权利要求1所述的附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器，其特征在于，所述的第一上端部连接件(1)、第二上端部连接件(2)、第一下端部连接件(3)和第二下端部连接件(4)上加工有波形钢插片槽(12)，所述的波形钢插片(7)通过螺栓固定在波形钢插片槽(12)中。

4.如权利要求2所述的附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器，其特征在于，所述的第一上端部连接件(1)、第二上端部连接件(2)通过摩擦型螺栓孔(10)使用螺栓固定在上框架中柱(8)上，第一下端部连接件(3)和第二下端部连接件(4)通过摩擦型螺栓孔(10)使用螺栓固定在下框架中柱(9)上。

5.如权利要求1所述的附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器，其特征在于，所述的第一上端部连接件(1)和第二上端部连接件(2)之间不接触，留有空隙，第一下端部连接件(3)和第二下端部连接件(4)之间也不接触，留有空隙。

6.根据权利要求1所述的一种附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器，其特征在于，所述的波形钢板耗能单元(5)选择45°波角的波形钢板，波形钢板之间形成以正六边形的竖向空腔，能够完全限制弹簧耗能单元(6)的位置。

7.根据权利要求2所述的一种附加式可更换的波形密腔软钢阻尼器，其特征在于，所述的摩擦型螺栓孔(10)为长圆形结构。