CN209260954U - 一种震后可修复的星形梁端阻尼器 - Google Patents

Abstract

一种震后可修复的星形梁端阻尼器，属于建筑减震技术领域，为了解决框架结构在地震中梁端和节点损伤严重以及震后无法快速修复的问题。本新型的两个预埋件相对设置，分别固定于梁端以及梁端承载点或节点处两侧；阻尼件分层设置在两个预埋件之间；核心稳定节点设置在两个预埋件之间的中心处，并设有多个分肢；每个分肢分别与弹簧相连；垫片固定在弹簧端部；单向铰接件固定在预埋件上，单向铰接件由普通螺栓作为转动轴；连接杆的一端通过摩擦型高强度螺栓与单向铰接件轴连，连接杆的另一端通过摩擦型高强度螺栓与垫片轴连。具有减小框架结构震后变形、耗散地震能量以及震后快速恢复的多重功能，布置灵活，造价费用低廉，具有良好的经济性和实用性。

Description

一种震后可修复的星形梁端阻尼器

技术领域

本实用新型属于建筑减震技术领域。

背景技术

频发的地震对人们的生命财产安全造成了严重威胁，对震区的各类房屋造成极大的损伤和破坏；据以往震害调查结果，无论是钢筋混凝土框架，还是钢框架，震害主要集中在梁端和梁柱节点处；由于节点破坏严重，造成震后结构无法再次使用，唯有强制拆除；在造成极大损失和浪费的同时，又延缓了灾区的恢复重建速度；而现阶段主要采用两种办法有效保护梁端和节点，使其免于遭受较大地震的破坏；第一，对梁端和节点进行加固处理，该方法简单直接，便于操作和理解，但是由于地震强度的不确定性，设计时对梁端和节点承载力裕度很难准确把握，在牺牲经济型的同时，对节点的保护并不可靠；第二，削弱梁端和节点以外的构件；该方法优势在于最弱部分外移，有效保护梁端和节点，缺点是最弱截面与构件串联，削弱了构件承载力，使构件在地震中破坏较为严重，严重降低了结构的抗震性能，且震后恢复较困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决框架结构在地震中梁端和节点损伤严重以及震后无法快速修复的问题，提出了一种震后可修复的星形梁端阻尼器。

本实用新型所述的震后可修复的星形梁端阻尼器包括两个预埋件和阻尼件；

所述两个预埋件相对设置，并且分别固定于梁端以及梁端承载点或节点处两侧；

所述阻尼件分层设置在两个预埋件之间；

阻尼件包括单向铰接件、普通螺栓、连接杆、摩擦型高强度螺栓、核心稳定节点、弹簧和垫片；

核心稳定节点设置在阻尼件所在层的两个预埋件之间的中心处，并且核心稳定节点设有多个分肢；核心稳定节点的每个分肢分别与弹簧的一端相连；垫片固定在弹簧的另一端；

单向铰接件固定在预埋件上，并且单向铰接件由普通螺栓作为转动轴；

所述连接杆的一端通过摩擦型高强度螺栓与单向铰接件轴连，连接杆的另一端通过摩擦型高强度螺栓与垫片轴连。

本实用新型的工作原理为：在地震水平作用下结构产生侧移，迫使梁端发生形变，根据力学原理，水平作用将在梁端产生较大弯矩；另外，在极端情况下，如梁所连接的两部分刚度严重不协调时，梁端产生较大轴力。而本实用新型所述的阻尼器设置于梁端，阻尼件水平及竖直方向各并联布置若干个，不同位置的阻尼件不均匀变形，为梁提供截面抗弯、剪承载力，各阻尼件的拉压变形结构提供轴向抗力，并且由弹簧约束连接杆变形，为阻尼件提供弹性恢复力，核心稳定节点为阻尼件提供阻尼力在地震中耗散地震能量。

本实用新型的有益效果是利用连接杆端部的高强度螺栓摩擦型连接为阻尼件提供阻尼力，利用弹簧提供恢复变形的拉力或压力，同时阻尼件具有减小框架结构的震后变形以及耗散地震能量的双重功效；利用该阻尼器抗剪性能提供竖向抗剪承载力，并满足正常使用情况下对梁端抗剪刚度的要求，震后，可对变性较大的摩擦型高强度螺栓和垫片进行修复或更换，满足震后快速恢复的要求；并且阻尼件设计简便，各组成部件独立性好，便于安装和更换，布置灵活，造价费用低廉，具有良好的经济性和实用性。

附图说明

图1为具体实施方式一所述的一种震后可修复的星形梁端阻尼器的俯视图；

图2为具体实施方式一所述的一种震后可修复的星形梁端阻尼器多层结构的结构示意图；

图3为具体实施方式一所述的一种震后可修复的星形梁端阻尼器单层结构的结构示意图；

图4为具体实施方式三中单向铰接件的结构示意图；

图5为具体实施方式四中预埋件的结构示意图；

图6为具体实施方式五中弹簧和防撞体的位置关系结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述的一种震后可修复的星形梁端阻尼器包括两个预埋件1和阻尼件；

所述两个预埋件1相对设置，并且分别固定于梁端以及梁端承载点或节点处两侧；

所述阻尼件分层设置在两个预埋件1之间；

阻尼件包括单向铰接件2、普通螺栓3、连接杆4、摩擦型高强度螺栓5、核心稳定节点6、弹簧7和垫片8；

核心稳定节点6设置在阻尼件所在层的两个预埋件1之间的中心处，并且核心稳定节点6设有多个分肢；核心稳定节点6的每个分肢分别与弹簧7的一端相连；垫片8固定在弹簧7的另一端；核心稳定节点6为连接杆4提供稳定的支撑，核心稳定节点6的分肢数量以及分肢间的角度根据实际需要进行设置；

单向铰接件2固定在预埋件1上，并且单向铰接件2由普通螺栓3作为转动轴；

所述连接杆4的一端通过摩擦型高强度螺栓5与单向铰接件2轴连，连接杆4的另一端通过摩擦型高强度螺栓5与垫片8轴连。

在本实施方式中，核心稳定节点6不局限于平面单元，核心稳定节点6按照需求各分肢可构成空间单元，以满足梁截面在强弱轴方向上承载力的需求，弹簧7的另一端以焊接的形式固定在垫片8上，垫片8根据需要调整厚度。

在本实施方式中，每个阻尼件为一个独立阻尼单元，其布置的方向不局限于水平或竖直，预埋件1带有锚筋或焊接件，通过锚筋预埋固定于混凝土结构中，或通过焊接件焊接固定在钢结构中；单向铰接件2通过焊接的方式固定在预埋件1上；通过连接杆4与摩擦型高强度螺栓5产生的摩擦阻力为该阻尼器提供阻尼力，利用弹簧7的变形提供弹性恢复力，使得该阻尼器在保证梁端或节点无损的情况下，耗散地震能量；地震过后，根据摩擦型高强度螺栓5的受损情况，决定采用修复或更换的方式进行处理，实现结构功能在震后的快速回复。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种震后可修复的星形梁端阻尼器进一步限定，在本实施方式中，每层阻尼件设有的单向铰接件2通过摩擦型高强度螺栓5同时与两个连接杆4的一端轴连；

每层阻尼件与弹簧7固连的垫片8同时与两个连接杆4的另一端轴连，并且，与垫片8同时轴连的两个连接杆4分属于相邻的两个单向铰接件2。在本实施方式中，在保证连接杆4刚度的前提下，连接杆4可根据需要采用任意长度及截面形式，并且连接杆4的端部做拓宽处理，方便杆件间的螺栓连接。

具体实施方式三：结合图4说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种震后可修复的星形梁端阻尼器进一步限定，在本实施方式中，所述单向铰接件2包括固定部2-1和连接部2-2；

所述固定部2-1固定在预埋件1上；

所述连接部2-2的一端由普通螺栓3作为转动轴连接在固定部2-1上，其中，普通螺栓3设置的方向与摩擦型高强度螺栓5设置的方向相互垂直，连接部2-2的另一端设有连接通孔。

在本实施方式中，固定部2-1以两个叶片的形式平行设置，连接部2-2的一端设置在两个叶片之间，并且通过普通螺栓3以轴连接的方式进行连接。

具体实施方式四：结合图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种震后可修复的星形梁端阻尼器进一步限定，在本实施方式中，预埋件1包括多个锚固体1-1和固定板1-2；

所述多个锚固体1-1的一端分层固定在固定板1-2的一侧；

所述固定板1-2的另一侧用于固定单向铰接件2。

具体实施方式五：结合图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种震后可修复的星形梁端阻尼器进一步限定，在本实施方式中，所述弹簧7内部设有防撞体9，该防撞体9用于防止弹簧7在地震时受力而产生过大形变。

在本实施方式中，布置该阻尼器时，防撞体9能够有效防止弹簧7变形过大；若需阻尼件在设防地震作用下具有较大的变形能力，则阻尼件在大震下可能发生影响正常使用的过大形变，因此，为避免此现象的发生，在弹簧7内布置防撞体9；同时，防撞体9的设置，结构承受力增加，形成强度二次利用，达到充分利用结构强度的目的。

具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种震后可修复的星形梁端阻尼器进一步限定，在本实施方式中，所述摩擦型高强度螺栓5与垫片8的轴连处设有摩擦片。

在本实施方式中，摩擦片代替连接杆4端的喷砂或抛丸处理，在减少加工工序的同时，实现另一种可靠阻尼施加形式，摩擦片具有在多次重复摩擦时摩擦面不失效的优点，提高该阻尼器在地震中的耐久性和安全储备。

Claims (6)

1.一种震后可修复的星形梁端阻尼器，其特征在于，该阻尼器包括两个预埋件(1)和阻尼件；

所述两个预埋件(1)相对设置，并且分别固定于梁端以及梁端承载点或节点处两侧；

所述阻尼件分层设置在两个预埋件(1)之间；

阻尼件包括单向铰接件(2)、普通螺栓(3)、连接杆(4)、摩擦型高强度螺栓(5)、核心稳定节点(6)、弹簧(7)和垫片(8)；

核心稳定节点(6)设置在阻尼件所在层的两个预埋件(1)之间的中心处，并且核心稳定节点(6)设有多个分肢；核心稳定节点(6)的每个分肢分别与弹簧(7)的一端相连；垫片(8)固定在弹簧(7)的另一端；

单向铰接件(2)固定在预埋件(1)上，并且单向铰接件(2)由普通螺栓(3)作为转动轴；

所述连接杆(4)的一端通过摩擦型高强度螺栓(5)与单向铰接件(2)轴连，

连接杆(4)的另一端通过摩擦型高强度螺栓(5)与垫片(8)轴连。

2.根据权利要求1所述的一种震后可修复的星形梁端阻尼器，其特征在于，每层阻尼件设有的单向铰接件(2)通过摩擦型高强度螺栓(5)同时与两个连接杆(4)的一端轴连；

每层阻尼件与弹簧(7)固连的垫片(8)同时与两个连接杆(4)的另一端轴连，并且，与垫片(8)同时轴连的两个连接杆(4)分属于相邻的两个单向铰接件(2)。

3.根据权利要求1或2所述的一种震后可修复的星形梁端阻尼器，其特征在于，所述单向铰接件(2)包括固定部(2-1)和连接部(2-2)；

所述固定部(2-1)固定在预埋件(1)上；

所述连接部(2-2)的一端由普通螺栓(3)作为转动轴连接在固定部(2-1)上，其中，普通螺栓(3)设置的方向与摩擦型高强度螺栓(5)设置的方向相互垂直，连接部(2-2)的另一端设有连接通孔。

4.根据权利要求1或2所述的一种震后可修复的星形梁端阻尼器，其特征在于，预埋件(1)包括多个锚固体(1-1)和固定板(1-2)；

所述多个锚固体(1-1)的一端分层固定在固定板(1-2)的一侧；

所述固定板(1-2)的另一侧用于固定单向铰接件(2)。

5.根据权利要求1或2所述的一种震后可修复的星形梁端阻尼器，其特征在于，所述弹簧(7)内部设有防撞体(9)，该防撞体(9)用于防止弹簧(7)在地震时受力而产生过大形变。

6.根据权利要求1或2所述的一种震后可修复的星形梁端阻尼器，其特征在于，所述摩擦型高强度螺栓(5)与垫片(8)的轴连处设有摩擦片。