CN211817096U - 一种基于黏弹性材料的复合连梁阻尼器 - Google Patents

Abstract

一种基于黏弹性材料的复合连梁阻尼器，包括黏弹性阻尼器、钢阻尼器，黏弹性阻尼器包括若干黏结钢板(1)、若干黏弹性材料(2)，以及边侧两个端板(3)；各黏结钢板(1)在连梁轴线方向交错分布，相邻黏结钢板(1)之间黏结黏弹性材料(2)，相邻的两黏结钢板(1)分别与不同侧的端板(3)相连接；所述钢阻尼器，两个，与黏弹性阻尼器并列布置，对称设置在黏弹性阻尼器两侧；每个钢阻尼器，其主面平行于黏弹性阻尼器中的黏结钢板(1)的平面；通过螺栓依次穿过槽型钢侧肢(41)、端板(3)、预埋连接件上的螺栓孔将整个黏弹性阻尼器与连梁钢筋混凝土段(6)连接起来。本实用新型适用于高层以及超高层建筑的消能减震。

Description

一种基于黏弹性材料的复合连梁阻尼器

技术领域

本实用新型属于建筑消能减震领域。

背景技术

钢筋混凝土剪力墙结构抗侧刚度大，承载力高，在各类高层结构体系中均占有重要位置。因建筑开门窗洞口等需要，在剪力墙上开洞后，往往在剪力墙上形成高跨比比较大的连梁。剪力墙中的连梁作为抗震设防的第一道防线，地震中常发生剪切破坏。连梁不但需要有足够的强度和刚度为剪力墙墙肢提供足够的约束，还需要耗散大量的地震能量保护剪力墙墙肢免遭严重破坏。考虑到连梁在地震作用下的受力特点为跨中弯矩最小，剪力均布，故可将连梁跨中切断，布设剪切型耗能阻尼器。这样可以使连梁在地震作用下的变形集中在阻尼器位置，利用阻尼器屈服后的塑性消耗大量能量，保护墙肢以及耗能连梁混凝土部分不产生较大破坏。

黏弹性阻尼器是一种常见的被动减震(振)控制装置，其安装简单、造价低廉、性能优良，随着越来越多性能优异的黏弹性材料的出现，使得黏弹性阻尼器在振动控制中具有广泛的工程应用前景。然而，由于黏弹性阻尼器的刚度小，若作为连梁阻尼器，对两侧的剪力墙墙肢约束作用比较小，难以保证剪力墙结构在地震作用下的抗震性能。而目前连梁中应用较多的钢连梁阻尼器，在往复荷载下的疲劳性能比较差，且加工中多采用焊接，残余热效应对钢材性能的影响也比较大，发生持时较大的地震时或者大震后的余震中，可能会造成耗能钢材的断裂，从而失去耗能减震的能力。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服现有技术的不足，公开一种基于黏弹性材料的复合连梁阻尼器。

本实用新型技术方案为：

一种基于黏弹性材料的复合连梁阻尼器，包括黏弹性阻尼器、钢阻尼器，其中：

所述黏弹性阻尼器，包括起核心作用的若干黏结钢板1、若干黏弹性材料2，以及边侧起连接作用的两个端板3；各黏结钢板1在连梁轴线方向交错分布，相邻黏结钢板1之间黏结黏弹性材料2，相邻的两黏结钢板1分别与不同侧的端板3相连接。端板3上开有端板螺栓孔31。

所述钢阻尼器，两个，与黏弹性阻尼器并列布置，对称设置在黏弹性阻尼器两侧；

每个钢阻尼器，其两侧肢41上开有侧肢螺栓孔411，其主面平行于黏弹性阻尼器中的黏结钢板1的平面，主面42上开有槽型孔421。

安装前，连梁钢筋混凝土段6预制有预埋连接件5，预埋连接件5上预设螺栓孔。

通过螺栓7依次穿过槽型钢侧肢41、端板3、预埋连接件5上的螺栓孔将整个黏弹性阻尼器与连梁钢筋混凝土段6连接起来。

每个复合连梁阻尼器中设置两个钢阻尼器，对称设置在黏弹性阻尼器两侧，两个钢阻尼器的材料属性和几何尺寸应相同。

本实用新型提出了一种基于黏弹性材料的复合连梁阻尼器，主要由黏弹性阻尼器和刚阻尼器组成。其原理如下：在地震荷载、风荷载等侧向荷载下，连梁的剪切变型集中发生在连梁阻尼器部分。其中小震和中震下，黏弹性阻尼器耗散地震能量，钢阻尼器主要提供刚度；而大震下，黏弹性阻尼器和钢阻尼器一起耗散地震能量。钢阻尼器的存在，使连梁阻尼器的刚度满足了约束剪力墙墙肢的要求，而且在大震下钢阻尼器和黏弹性阻尼器同时耗能，保护黏弹性阻尼器不发生撕裂破坏。整个阻尼器的两部分均与连梁钢筋混凝土段采用螺栓连接，若在地震中出现损伤或者破坏，可以根据情况更换黏弹性阻尼器或者钢阻尼器部分，既能恢复结构的抗震性能，又不必更换整个阻尼器，有利于节约经济成本。

与现有的连梁阻尼器相比，本实用新型的优点是：

本实用新型复合连梁阻尼器，其黏弹性阻尼器部分不仅会提升结构的耗能能力，而且其在小变形也可耗能的特点，有利于减小结构在小震以及风荷载下的响应，即有利于降低结构的构造要求，还可以提高小震和风荷载下业主的舒适度；而钢阻尼器，弥补了黏弹性阻尼器刚度不足的缺点，小震、中震和风荷载下可以为连梁两侧的剪力墙墙肢提供有效的约束，大震下可以进入屈服状态，与黏弹性阻尼器一起耗能，即保护黏弹性材料不发生撕裂破坏，也有利于降低钢阻尼器疲劳破坏的可能性。由于采用了螺栓连接，若黏弹性阻尼器或者钢阻尼器在大震中发生了损伤或者破坏，可以根据实际情况对两阻尼器进行部分或者全部更换，既恢复了结构的抗震能力，也有利于节约修复成本。

本实用新型复合连梁阻尼器，能使连梁具备优越的耗能减震(振)能力，并具有约束两侧剪力墙墙肢的有效刚度，克服了黏弹性阻尼器刚度小和钢阻尼器在小变型下无法耗能、疲劳性能差的缺点，并且若黏弹性阻尼器或者钢阻尼器在大震中有所损伤，可以分别进行替换，恢复结构的消能减震能力。

本实用新型适用于高层以及超高层建筑的消能减震。

附图说明

图1是实施例1基于黏弹性材料的复合连梁阻尼器的轴测图；

图2(a)、(b)是实施例1基于黏弹性材料的复合连梁阻尼器的俯视图、正视图；

图3(a)、(b)、(c)是实施例1黏弹性阻尼器的俯视图、正视图和侧视图；

图4是实施例1钢阻尼器削弱部分；

图5是实施例2钢阻尼器削弱部分；

图6钢阻尼器实施例1的俯视图；

图7钢阻尼器实施例2的俯视图；

图8是钢阻尼器的侧视图；

图中标号：

黏结钢板1、黏弹性材料2；

端板3，端板螺栓孔31；

钢阻尼器：槽型钢4，侧肢41，侧肢螺栓孔411，主面42，槽型孔421；

预埋件5；

连梁混凝土段6；

螺栓7.

具体实施方式

下面将结合具体实施例及其附图对本申请提供的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本申请的优点和特征将更加清楚。

需要说明的是，本申请的实施例有较佳的实施性，并非是对本申请任何形式的限定。本申请实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。本申请优选实施方式的范围也可以包括另外的实现，且这应被本申请实施例所属技术领域的技术人员所理解。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限定。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

本申请的附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本申请实施例的目的，并非是限定本申请可实施的限定条件。任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的效果及所能达成的目的下，均应落在本申请所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。且本申请各附图中所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。

实施例1：一种基于黏弹性阻尼材料的复合连梁阻尼器

钢阻尼器为槽型钢4。截面为槽型。

如图所示，本实用新型为复合连梁阻尼器，包括黏弹性阻尼器和钢阻尼器，其中：黏弹性阻尼器由黏结钢板1、黏弹性材料2以及端板3组成，钢阻尼器为槽型钢4。

首先，将交错分布的黏结钢板1与黏弹性材料2通过硫化作用黏结；

然后，将端板3开孔，相邻的黏结钢板1分别与不同侧的端板3垂直焊接连接；

用钢板或者型钢加工槽型钢4，在两肢41上开侧肢螺栓孔411；在主面42上开槽型孔 421，有利于将损伤集中在槽型孔之间的钢材上，避免在其它位置发生破坏。

用螺栓7依次穿过钢阻尼器的侧肢41、端板3、预埋连接件5(在连梁混凝土段6中)，将两阻尼器与连梁钢筋混凝土段6连接起来。

实施例2

槽型钢可以由钢板或者型钢加工而成，当安装空间允许时，槽型钢也可用工字型钢代替。其它各个结构和安装方式参照实施例1。

钢阻尼器上开有槽型孔，有利于将损伤集中在槽型孔之间的钢材上，避免在其它位置发生破坏。

上述描述仅是对本申请较佳实施例的描述，并非是对本申请范围的任何限定。任何熟悉该领域的普通技术人员根据上述揭示的技术内容做出的任何变更或修饰均应当视为等同的有效实施例，均属于本申请技术方案保护的范围。

Claims (2)

1.一种基于黏弹性材料的复合连梁阻尼器，其特征在于，包括黏弹性阻尼器、钢阻尼器，其中：

所述黏弹性阻尼器，包括起核心作用的若干黏结钢板(1)、若干黏弹性材料(2)，以及边侧起连接作用的两个端板(3)；各黏结钢板(1)在连梁轴线方向交错分布，相邻黏结钢板(1)之间黏结黏弹性材料(2)，相邻的两黏结钢板(1)分别与不同侧的端板(3)相连接；端板(3)上开有端板螺栓孔(31)；

所述钢阻尼器，两个，与黏弹性阻尼器并列布置，对称设置在黏弹性阻尼器两侧；

每个钢阻尼器，其两侧肢(41)上开有侧肢螺栓孔(411)，其主面平行于黏弹性阻尼器中的黏结钢板(1)的平面，主面(42)上开有槽型孔(421)；

安装前，连梁钢筋混凝土段(6)预制有预埋连接件(5)，预埋连接件(5)上预设螺栓孔；

通过螺栓(7)依次穿过槽型钢侧肢(41)、端板(3)、预埋连接件(5)上的螺栓孔将整个黏弹性阻尼器与连梁钢筋混凝土段(6)连接起来。

2.如权利要求1所述的基于黏弹性材料的复合连梁阻尼器，其特征在于，每个复合连梁阻尼器中设置两个钢阻尼器，对称设置在黏弹性阻尼器两侧，两个钢阻尼器的材料属性和几何尺寸相同。

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