CN209194762U - 一种高度可调、易更换的组合耗能拉压型软钢阻尼器 - Google Patents
一种高度可调、易更换的组合耗能拉压型软钢阻尼器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种高度可调、易更换的组合耗能拉压型软钢阻尼器，包括波形耗能软钢板，波形耗能软钢板下方设有水平方向的下端板，下端板上垂直设有多个弯曲耗能柱，在弯曲耗能柱上部可拆卸竖向固定所述波形耗能软钢板；在波形耗能软钢板上竖向可拆卸插有开槽螺杆，开槽螺杆上沿轴向开设有中心夹槽，开槽螺杆的竖向截面为开口向下的U形结构；开槽螺杆的中心夹槽的长度大于波形耗能软钢板的高度，在开槽螺杆上设有紧贴波形耗能软钢板上下边缘的上固定螺母和下固定螺母；在开槽螺杆上端可拆卸垂直安装有上端板。本实用新型高度可调，拆装方便，通过波形耗能软钢板的剪切、扭转组合变形及弯曲耗能柱的弯曲、拉压变形实现整体耗能，保护墙体。
Description
技术领域
本实用新型属于土木工程领域，涉及一种软钢阻尼器，具体涉及一种高度可调、易更换的组合耗能拉压型软钢阻尼器。
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，影响日常使用，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不可更换，大大限制了其实际耗能减震的效果。
目前实际工程中的剪力墙结构在地震作用下，剪力墙墙趾发生了严重破坏，虽然剪力墙结构不会发生整体倒塌，然而震后修复工作难以进行，所以剪力墙的减震隔震的提出是有必要的，现在的作法通常是在墙趾安装阻尼器以实现减震隔震的效果，然而现在的阻尼器减震效果不明显，而且破坏后不易更换。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种高度可调、易更换的组合耗能拉压型软钢阻尼器，克服现有阻尼器减震效果不明显、不易更换的缺陷。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
一种高度可调、易更换的组合耗能拉压型软钢阻尼器，包括波形耗能软钢板，所述波形耗能软钢板下方设有水平方向的下端板，下端板上垂直设有多个弯曲耗能柱，在弯曲耗能柱上部可拆卸竖向固定所述波形耗能软钢板；
在所述波形耗能软钢板上竖向可拆卸插有开槽螺杆，开槽螺杆上沿轴向开设有中心夹槽，开槽螺杆的竖向截面为开口向下的U形结构，从而将波形耗能软钢板夹在中心夹槽内；开槽螺杆的中心夹槽的长度大于波形耗能软钢板的高度，在开槽螺杆上设有紧贴波形耗能软钢板上下边缘的上固定螺母和下固定螺母，用以调节开槽螺杆的高度；
在所述开槽螺杆上端可拆卸垂直安装有上端板。
本实用新型还具有如下技术特征：
可选地，所述波形耗能软钢板由两个波形软钢板的中部紧贴而成，且两个波形软钢板对称布设；
两个波形软钢板的中部紧贴位置均紧密插入开槽螺杆的中心夹槽内；
所述弯曲耗能柱有四个，四个弯曲耗能柱平行紧贴所述波形耗能软钢板的四个边缘并通过螺栓固定连接波形耗能软钢板。
可选地，所述四个弯曲耗能柱对称分布在下端板的四角位置。
可选地，在所述弯曲耗能柱与下端板连接处安装有柱脚加腋，用以加强弯曲耗能柱的承载能力和抗震性能，防止弯曲耗能柱在地震作用下往复弯曲而焊脚开裂。
可选地，所述柱脚加腋为直角三角形结构，柱脚加腋垂直于下端板，且柱脚加腋的两个直角边分别连接弯曲耗能柱与下端板；每个弯曲耗能柱下端设置两个柱脚加腋。
可选地，所述下端板为工字型结构，用以在下端板侧边凹槽处放置千斤顶；且在开槽螺杆正下方的下端板上开设有大变形预留孔。
可选地，所述开槽螺杆的上端固定有U形的连接件，连接件的下壁固定在开槽螺杆上端，在连接件的两个侧壁上开设有螺栓孔；
在上端板下表面垂直设有连接板，连接板上开设有螺栓孔；连接板与所述连接件的位置相对应，连接板插入连接件的凹槽内，并通过螺栓将连接板与连接件固定连接，从而将上端板可拆卸固定连接在开槽螺杆的上端。
具体的，波形耗能软钢板采用屈服强度为100MPa～190Mpa的低屈服点软钢，其余钢材采用屈服强度为235MPa的普通钢，螺栓采用高强度螺栓。
本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：
(Ⅰ)本实用新型提供的高度可调、易更换的组合耗能拉压型软钢阻尼器的减震隔震效果好，解决了水平往复地震荷载作用下引起剪力墙墙趾处反复承受拉压变形，塑性集中易发生破坏的问题，使母体墙主要承受弹性变形，而塑性变形区域由该阻尼器承担，且破坏后容易更换。
(Ⅱ)在剪力墙发生剪切变形时，墙趾处发生拉压变形由本实用新型的软钢阻尼器承担，其中通过波形耗能软钢板的剪切、扭转组合变形及弯曲耗能柱的弯曲、拉压变形实现整体耗能，保护墙体。
(Ⅲ)本实用新型的开槽螺杆的高度可调，从而方便拆装，并且，开槽螺杆连接的上端板的高度可调，能适应残余变形后高度及倾角变化的剪力墙墙趾处阻尼器安装腔体尺寸。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型拆除上端板后的结构示意图。
图3为本实用新型的波形耗能软钢板的安装示意图。
图4为本实用新型的开槽螺杆的结构示意图。
图5为本实用新型的波形耗能软钢板与开槽螺杆的安装示意图。
图6为本实用新型的下端板的结构示意图。
图7为本实用新型在剪力墙中更换示意图。
图8为本实用新型在剪力墙墙趾布置的示意图。
图中各个标号的含义为：1-波形耗能软钢板，2-下端板，3-弯曲耗能柱，4-开槽螺杆，5-上固定螺母，6-下固定螺母，7-上端板，8-柱脚加腋，9-连接件，10连接板，11-剪力墙。
具体实施方式
以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型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1：
遵从上述技术方案，如图1至图8所示，本实施例给出一种高度可调、易更换的组合耗能拉压型软钢阻尼器，包括波形耗能软钢板1，波形耗能软钢板1下方设有水平方向的下端板2，下端板2上垂直设有多个弯曲耗能柱3，在弯曲耗能柱3上部可拆卸竖向固定所述波形耗能软钢板1；在所述波形耗能软钢板1上竖向可拆卸插有开槽螺杆4，开槽螺杆4上沿轴向开设有中心夹槽，开槽螺杆4的竖向截面为开口向下的U形结构，从而将波形耗能软钢板1夹在中心夹槽内；开槽螺杆4的中心夹槽的长度大于波形耗能软钢板1的高度，在开槽螺杆4上设有紧贴波形耗能软钢板1上下边缘的上固定螺母5和下固定螺母6，用以调节开槽螺杆4的高度；在所述开槽螺杆4上端可拆卸垂直安装有上端板7。
在本实施例中，波形耗能软钢板1由两个波形软钢板的中部紧贴而成，且两个波形软钢板对称布设；在剪力墙发生剪切变形时，墙趾处发生拉压变形由本实用新型的软钢阻尼器承担，其中通过波形耗能软钢板的剪切、扭转组合变形及弯曲耗能柱的弯曲、拉压变形实现整体耗能，保护墙体。
两个波形软钢板的中部紧贴位置均紧密插入开槽螺杆4的中心夹槽内；从而将波形耗能软钢板1于开槽螺杆4组合安装。
在本实施例中弯曲耗能柱3有四个，四个弯曲耗能柱3平行紧贴所述波形耗能软钢板1的四个边缘并通过螺栓固定连接波形耗能软钢板1，从而均匀受力。
作为本实施例的一种优选方案，四个弯曲耗能柱3对称分布在下端板2的四角位置，实现均匀受力。
在弯曲耗能柱3与下端板2连接处安装有柱脚加腋8，用以加强弯曲耗能柱3的承载能力和抗震性能，防止弯曲耗能柱3在地震作用下往复弯曲而焊脚开裂。
更加优选地，柱脚加腋8为直角三角形结构，柱脚加腋8垂直于下端板2，且柱脚加腋8的两个直角边分别连接弯曲耗能柱3与下端板2；每个弯曲耗能柱3下端设置两个柱脚加腋8；从而增强弯曲耗能柱3的承载能力和抗震性能。
本实施例中，下端板2为工字型结构，用以在下端板2侧边凹槽处放置千斤顶；且在开槽螺杆4正下方的下端板2上开设有大变形预留孔。本实施例的阻尼器的更换过程是在侧方千斤顶预顶的条件下进行，为便于预顶作业，下端板2侧边凹槽为预留千斤顶放置槽。
具体的，开槽螺杆4的上端固定有U形的连接件9，连接件9的下壁固定在开槽螺杆4上端，在连接件9的两个侧壁上开设有螺栓孔；在上端板7下表面垂直设有连接板10，连接板10上开设有螺栓孔；连接板10与所述连接件9的位置相对应，连接板10插入连接件9的凹槽内，并通过螺栓将连接板10与连接件9固定连接，从而将上端板7可拆卸固定连接在开槽螺杆4的上端。
本实施例中，波形耗能软钢板采用屈服强度为100MPa～190Mpa的低屈服点软钢，其余钢材采用屈服强度为235MPa的普通钢，螺栓采用高强度螺栓。
如图7和图8所示，剪力墙的墙趾区域预留阻尼器安置腔，阻尼器安置腔内安装有可拆卸的本实用新型的阻尼器，剪力墙因被挖去一定的空间，承载能力下降，通过平行高度范围内的剪力墙水平分布钢筋间距来补偿损失的承载力，装入阻尼器的承载力与原剪力墙基本持平，耗能能力远远大于原被替换的柱脚处的耗能能力。将本实用新型用于剪力墙墙趾处即塑性区域，能有效的保护墙趾免遭破坏，震后对柱脚内阻尼器的更换，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。
Claims (7)
1.一种高度可调、易更换的组合耗能拉压型软钢阻尼器，包括波形耗能软钢板(1)，其特征在于，所述波形耗能软钢板(1)下方设有水平方向的下端板(2)，下端板(2)上垂直设有多个弯曲耗能柱(3)，在弯曲耗能柱(3)上部可拆卸竖向固定所述波形耗能软钢板(1)；
在所述波形耗能软钢板(1)上竖向可拆卸插有开槽螺杆(4)，开槽螺杆(4)上沿轴向开设有中心夹槽，开槽螺杆(4)的竖向截面为开口向下的U形结构，从而将波形耗能软钢板(1)夹在中心夹槽内；开槽螺杆(4)的中心夹槽的长度大于波形耗能软钢板(1)的高度，在开槽螺杆(4)上设有紧贴波形耗能软钢板(1)上下边缘的上固定螺母(5)和下固定螺母(6)，用以调节开槽螺杆(4)的高度；
在所述开槽螺杆(4)上端可拆卸垂直安装有上端板(7)。
2.如权利要求1所述的高度可调、易更换的组合耗能拉压型软钢阻尼器，其特征在于，所述波形耗能软钢板(1)由两个波形软钢板的中部紧贴而成，且两个波形软钢板对称布设；
两个波形软钢板的中部紧贴位置均紧密插入开槽螺杆(4)的中心夹槽内；
所述弯曲耗能柱(3)有四个，四个弯曲耗能柱(3)平行紧贴所述波形耗能软钢板(1)的四个边缘并通过螺栓固定连接波形耗能软钢板(1)。
3.如权利要求2所述的高度可调、易更换的组合耗能拉压型软钢阻尼器，其特征在于，所述四个弯曲耗能柱(3)对称分布在下端板(2)的四角位置。
4.如权利要求1所述的高度可调、易更换的组合耗能拉压型软钢阻尼器，其特征在于，在所述弯曲耗能柱(3)与下端板(2)连接处安装有柱脚加腋(8)，用以加强弯曲耗能柱(3)的承载能力和抗震性能，防止弯曲耗能柱(3)在地震作用下往复弯曲而焊脚开裂。
5.如权利要求4所述的高度可调、易更换的组合耗能拉压型软钢阻尼器，其特征在于，所述柱脚加腋(8)为直角三角形结构，柱脚加腋(8)垂直于下端板(2)，且柱脚加腋(8)的两个直角边分别连接弯曲耗能柱(3)与下端板(2)；每个弯曲耗能柱(3)下端设置两个柱脚加腋(8)。
6.如权利要求1所述的高度可调、易更换的组合耗能拉压型软钢阻尼器，其特征在于，所述下端板(2)为工字型结构，用以在下端板(2)侧边凹槽处放置千斤顶；且在开槽螺杆(4)正下方的下端板(2)上开设有大变形预留孔。
7.如权利要求1所述的高度可调、易更换的组合耗能拉压型软钢阻尼器，其特征在于，所述开槽螺杆(4)的上端固定有U形的连接件(9)，连接件(9)的下壁固定在开槽螺杆(4)上端，在连接件(9)的两个侧壁上开设有螺栓孔；
在上端板(7)下表面垂直设有连接板(10)，连接板(10)上开设有螺栓孔；连接板(10)与所述连接件(9)的位置相对应，连接板(10)插入连接件(9)的凹槽内，并通过螺栓将连接板(10)与连接件(9)固定连接，从而将上端板(7)可拆卸固定连接在开槽螺杆(4)的上端。
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