CN213296731U - 剪切钢板和x型加劲板组合使用的软钢消能器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器，包括顶板、底板、剪切钢板耗能件以及多片X型加劲板耗能件，顶板与底板平行间隔设置，剪切钢板耗能件纵向垂直设置于顶板和底板之间；多片X型加劲板耗能件沿第一方向层叠平行间隔横向设置于顶板和底板之间，并且，X型加劲板耗能件同时垂直于剪切钢板耗能件、顶板和底板，第一方向为同时平行于顶板、底板和剪切钢板耗能件的方向；多片X型加劲板耗能件分成至少两列分别设置于剪切钢板耗能件的两侧。本实用新型的软钢消能器将剪切钢板耗能件和X型加劲板耗能件组合使用，结合两者受力形式的力学特点，实现软钢消能器在小震工况、中震工况和大震工况下均可有效工作的性能目标。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器，属于建筑结构消能减震与振动控制技术领域。
背景技术
传统的抗震设计方法是采用增强建筑主体结构自身的承载力和变形来抵御地震，建筑抵抗倒塌是依靠结构主要构件开裂损坏并吸收地震能量来实现的，即通过结构本身的非线性状态储存和消耗地震能量，以满足结构抗震设防标准：“小震不坏，中震可修，大震不倒”。虽然传统抗震方法设计的建筑结构能避免房屋倒塌，但由于结构破坏所造成的直接和间接经济损失及其引发的次生灾害却给人类造成了巨大损失。因此，建筑结构的消能减震应运而生，并越来越受到人们的重视。
消能器是一种常见的消能装置，主要分为速度相关型和位移相关型。速度相关型消能器对结构产生的阻尼力主要与消能器两端的相对速度有关，与位移无关或与位移的关系为次要因素，主要包括粘弹性阻尼器、粘滞流体阻尼器、粘滞阻尼墙、粘弹性阻尼墙等。位移型消能器对结构产生的阻尼力主要与消能器两端的相对位移有关，只有当位移达到一定的限值才发挥耗能的作用，主要包括金属屈服型阻尼器、摩擦阻尼器等。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器，解决现有消能器耗能形式单一，无法同时满足小震工况、中震工况、大震工况的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：
本实用新型提供了剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器，包括顶板、底板、剪切钢板耗能件以及多片X型加劲板耗能件，所述顶板与所述底板平行间隔设置，所述剪切钢板耗能件纵向垂直设置于所述顶板和所述底板之间；多片所述X型加劲板耗能件沿第一方向层叠平行间隔横向设置于所述顶板和所述底板之间，并且，所述X型加劲板耗能件同时垂直于所述剪切钢板耗能件、所述顶板和所述底板，所述第一方向为同时平行于所述顶板、所述底板和所述剪切钢板耗能件的方向；多片所述X型加劲板耗能件分成至少两列分别设置于所述剪切钢板耗能件厚度方向的两侧。
进一步的，所述剪切钢板耗能件的材料为低屈服点钢，所述剪切钢板耗能件与所述顶板和所述底板之间采用对接熔透焊连接。
优选的，所述X型加劲板耗能件的材料为低屈服点钢，所述X型加劲板耗能件与所述顶板和所述底板之间采用对接熔透焊连接。
进一步的，所述剪切钢板耗能件为矩形板，其厚度为10～16mm，长：宽＝1.5～2.0:1，其中，所述剪切钢板耗能件的长为其沿第一方向的长度，所述剪切钢板耗能件的宽为垂直于所述顶板的方向上的长度。
优选的，所述X型加劲板耗能件的厚度为15～25mm。
进一步的，所述X型加劲板耗能件的数量为12～20片。
优选的，多片所述X型加劲板耗能件分成至少两列分别对称设置于所述剪切钢板耗能件的两侧。
与现有技术相比，本实用新型的优势在于：
本实用新型提供的剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器，将剪切钢板耗能件和X型加劲板耗能件组合使用，结合弯曲屈服型消能器和剪切屈服型消能器的各自力学特点，实现软钢消能器在小震工况、中震工况和大震工况下均可有效工作的性能目标。小震工况下，剪切钢板耗能件先进入塑性状态，开始屈服工作，X型加劲板耗能件保持弹性状态。中震工况和大震工况下，剪切钢板耗能件与X型加劲板耗能件均进入塑性状态，屈服工作。因此，本实用新型提供的剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器能够实现多种性能目标，具有能够在多种地震工况作用下有效工作的优点。
附图说明
图1为本实用新型一实施例提供的剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器的立体示意图；
图2为本实用新型一实施例提供的剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器的侧视结构示意图；
图3为本实用新型一实施例提供的剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器的分解示意图；
图中：
1：顶板；2：底板；3：剪切钢板耗能件；4：X型加劲耗能件。
具体实施方式
以下结合附图和具体实例对本实用新型提出的剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器作进一步详细说明。需说明的是，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、明晰地辅助说明本实用新型实施的目的。
如图1-3所示，为本实用新型提供的剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器，包括顶板1、底板2、剪切钢板耗能件3以及多片X型加劲板耗能件 4，所述顶板1与所述底板2平行间隔设置，所述剪切钢板耗能件3纵向垂直设置于所述的顶板1和所述的底板2之间，其延伸方向与所述顶板1和所述底板2 的延伸方向相同；多片所述X型加劲板耗能件4沿第一方向层叠平行间隔横向设置于所述顶板1和所述底板2之间，并且，所述X型加劲板耗能件4同时垂直于所述剪切钢板耗能件3、所述顶板1和所述底板2，所述第一方向为同时平行于所述顶板1、所述底板2和所述剪切钢板耗能件3的方向；多片所述X型加劲板耗能件4分成至少两列分别设置于所述剪切钢板耗能件3厚度方向的两侧。在本方案中，同时设置剪切钢板耗能件3和X型加劲板耗能件4，将两者组合使用，结合了弯曲屈服型消能器和剪切屈服型消能器的各自力学特点，小震工况下，剪切钢板耗能件3先进入塑性状态，开始屈服工作，X型加劲板耗能件4保持弹性状态。中震工况和大震工况下，剪切钢板耗能件3与X型加劲板耗能件4均进入塑性状态，屈服工作。以此实现了软钢消能器在小震工况、中震工况和大震工况下均可有效工作的性能目标。
作为优选的，所述剪切钢板耗能件3的材料为低屈服点钢，采用对接熔透焊分别与所述顶板1和所述底板2连接。
优选的，所述剪切钢板耗能件3为矩形板，其厚度为10～16mm，长：宽＝1.5～2.0:1，其中，所述剪切钢板耗能件3的长为其沿第一方向的长度，所述剪切钢板耗能件3的宽为垂直于所述顶板1的方向上的长度。当然，本领域技术人员明了，上述形状和尺寸设定只是本申请的一种优选实现方案，并不以此为限，还可以是其他的形状和尺寸。
作为本申请的一种实现方式，所述X型加劲板耗能件4的材料为低屈服点钢，采用对接熔透焊分别与所述顶板1和所述底板2连接。优选的，所述X型加劲板耗能件4厚度为15～25mm。所述X型加劲板耗能件4的数量为12～20 片，保证消能器在中震工况和大震工况下具有足够的耗能能力，实现多种抗震性能目标。
优选的，多片所述X型加劲板耗能件4分成至少两列分别对称设置于所述剪切钢板耗能件3的两侧。
综上所述，本实用新型提供了一种剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器，将剪切钢板耗能件3和X型加劲板耗能件4组合使用，结合弯曲屈服型消能器和剪切屈服型消能器的各自力学特点，实现软钢消能器在小震工况、中震工况和大震工况下均可有效工作的性能目标。小震工况下，剪切钢板耗能件3先进入塑性状态，开始屈服工作，X型加劲板耗能件4保持弹性状态。中震工况和大震工况下，剪切钢板耗能件3与X型加劲板耗能件4均进入塑性状态，屈服工作。因此，本实用新型提供的剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器能够实现多种性能目标，具有能够在多种地震工况作用下有效工作的优点。
上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本技术领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (7)
1.剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器，其特征在于，包括顶板(1)、底板(2)、剪切钢板耗能件(3)以及多片X型加劲板耗能件(4)，
所述顶板(1)与所述底板(2)平行间隔设置，所述剪切钢板耗能件(3)纵向垂直设置于所述顶板(1)和所述底板(2)之间；
多片所述X型加劲板耗能件(4)沿第一方向层叠平行间隔横向设置于所述顶板(1)和所述底板(2)之间，并且，所述X型加劲板耗能件(4)同时垂直于所述剪切钢板耗能件(3)、所述顶板(1)和所述底板(2)，所述第一方向为同时平行于所述顶板(1)、所述底板(2)和所述剪切钢板耗能件(3)的方向；
多片所述X型加劲板耗能件(4)分成至少两列分别设置于所述剪切钢板耗能件(3)厚度方向的两侧。
2.根据权利要求1所述的剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器，其特征在于，所述剪切钢板耗能件(3)的材料为低屈服点钢，所述剪切钢板耗能件(3)与所述的顶板(1)和所述的底板(2)之间采用对接熔透焊连接。
3.根据权利要求1所述的剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器，其特征在于，所述X型加劲板耗能件(4)的材料为低屈服点钢，所述X型加劲板耗能件(4)与所的述顶板(1)和所述的底板(2)之间采用对接熔透焊连接。
4.根据权利要求1所述的剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器，其特征在于，所述剪切钢板耗能件(3)为矩形板，其厚度为10～16mm，长：宽＝1.5～2.0:1，其中，所述剪切钢板耗能件(3)的长为其沿第一方向的长度，所述剪切钢板耗能件(3)的宽为垂直于所述顶板(1)的方向上的长度。
5.根据权利要求1所述的剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器，其特征在于，所述X型加劲板耗能件(4)的厚度为15～25mm。
6.根据权利要求1所述的剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器，其特征在于，所述X型加劲板耗能件(4)的数量为12～20片。
7.根据权利要求1所述的剪切钢板和X型加劲板组合使用的软钢消能器，其特征在于，多片所述X型加劲板耗能件(4)分成至少两列分别对称设置于所述剪切钢板耗能件(3)的两侧。
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