CN215519310U - 一种粘弹复合型金属阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种粘弹复合型金属阻尼器，包括耗能芯板，耗能芯板的上下两端分别设置有上端板及下端板，下端板的左右两边均向上设置有连接板，每一连接板与耗能芯板及上端板之间均设置有间隙，耗能芯板的前后两侧均设置有约束钢板，每一约束钢板的左右两边均与对应连接板连接，每一约束钢板与耗能芯板之间均设置有粘弹性阻尼层。本实用新型在金属阻尼器的技术上添加粘弹性阻尼层耗能，利用了金属耗能和粘弹性阻尼层耗能的优势；同时，可以通过改变金属和粘弹性阻尼层耗能能力，实现了附加阻尼和附加刚度的可调节；满足了结构在地震作用下对附加刚度和阻尼的多工况需求，在小震和大震时都能够起到消能减震的作用。

Description

一种粘弹复合型金属阻尼器

技术领域

本实用新型涉及建筑结构抗震防灾技术领域，特别涉及一种粘弹复合型金属阻尼器。

背景技术

结构减震被动控制正在成为土木工程领域减灾防灾的研究热点。根据能量守恒原理，地震输入结构能量转化为：(1)结构动能、(2)结构损伤耗能、(3)结构弹性势能、(4)粘滞阻尼耗能等。显然，结构损伤耗能越多，结构的破坏程度就越严重；结构动能和弹性势能开始为零，地震结束后，结构停止晃动时其仍然为零。因此，要想减小结构损伤耗能，最有效的方式就是增加自身结构的阻尼耗能或附加阻尼耗能构件。为增加结构外部阻尼耗能，可为结构附加耗能减震装置，金属阻尼器就为其中的一种。

但现有的金属阻尼器和粘弹性阻尼器耗能机制单一，金属阻尼器具有刚度，而阻尼附加能力弱，附加阻尼和刚度是匹配的；而粘弹性阻尼器无刚度，只能附加阻尼。单一阻尼器会出现难以同时满足结构在地震作用下对附加刚度和附加阻尼比的多工况需求。另外，部分剪切型金属阻尼器设计时，小震仅提供刚度不耗能，只能在大震下起到消能减震作用，而在小震作用时，阻尼器仍然处于弹性工作状态，耗能能力弱或者不耗能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种粘弹复合型金属阻尼器，在金属阻尼器的技术上添加粘弹性阻尼层耗能，不但利用了金属耗能和粘弹性阻尼耗能的优势，同时，可以通过改变金属和粘弹性阻尼层耗能能力，实现了附加刚度和附加阻尼的可调节；满足了结构在地震作用下对附加刚度和附加阻尼的多工况需求；实现可同时满足小震和大震时结构对附加阻尼比的需求，在小震和大震时都能够起到消能减震的作用。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种粘弹复合型金属阻尼器，包括耗能芯板，所述耗能芯板的上下两端分别设置有上端板及下端板，所述下端板的左右两边均向上设置有连接板，每一连接板与所述耗能芯板及所述上端板之间均设置有间隙，所述耗能芯板的前后两侧均设置有约束钢板，每一约束钢板的左右两边均与对应连接板连接，每一约束钢板与所述耗能芯板之间均设置有粘弹性阻尼层。

通过采用上述技术方案，当耗能芯板处于弹性工作阶段时，由于约束钢板保持不动，中间的粘弹性阻尼层在耗能芯板和约束钢板的位移差往复作用下提供阻尼，从而消耗地震产生的能量；在耗能芯板屈服阶段，耗能芯板进入塑性状态，为主体结构提供附加阻尼，同时粘弹性阻尼层进一步为主体结构提供附加阻尼，两者同时消耗地震能量，大大提高了主体结构在地震作用下的抗震能力。

本实用新型的进一步设置为：每一约束钢板远离所述耗能芯板的一侧均设置有多条纵横交错的加劲肋。

本实用新型的进一步设置为：每一约束钢板的左右两侧均与对应连接板通过焊接连接在一起。

本实用新型的进一步设置为：所述耗能芯板为一层或多层，对应的粘弹性阻尼层随之增加在耗能芯板之间。

通过采用上述技术方案，可更加实际建筑结构需求设计不同强度的阻尼器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

其一、在金属阻尼器的技术上添加粘弹性阻尼层耗能，利用了金属耗能和粘弹性阻尼层耗能的优势，同时，可以通过改变金属和粘弹性阻尼层耗能能力，实现了附加刚度和附加阻尼的可调节；满足结构在地震作用下对附加刚度和阻尼的多工况需求，在小震和大震时都能够起到消能减震的作用；

其二、约束钢板还能起到约束耗能芯板的作用，防止耗能芯板在地震中前后弯曲变形，失去减震的功能。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型去除约束钢板的示意图；

图3是本实用新型的剖视图。

图中：1、耗能芯板；2、上端板；3、下端板；4、连接板；5、约束钢板；6、加劲肋；7、粘弹性阻尼层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例，参照图1-3，一种粘弹复合型金属阻尼器，包括耗能芯板1，耗能芯板1的上下两端分别设置有一块上端板2及一块下端板3，下端板3的左右两边均向上设置有一块连接板4，每一连接板4与耗能芯板1及上端板2之间均设置有间隙，耗能芯板1的前后两侧均设置有一块约束钢板5，每一约束钢板5远离耗能芯板1的一侧均设置有多条纵横交错的加劲肋6，每一约束钢板5的左右两边均与对应连接板4焊接在一起，每一约束钢板5与耗能芯板1之间均设置有一层粘弹性阻尼层7。其中耗能芯板1为一层或多层，对应的粘弹性阻尼层7随之增加在耗能芯板1之间，可更加实际建筑结构需求设计不同强度的阻尼器，本实施例中耗能芯板1只有一层，粘弹性阻尼层7于耗能芯板1的两侧各设置一层。

工作原理：当耗能芯板1处于弹性工作阶段时，由于约束钢板5保持不动，中间的粘弹性阻尼层7在耗能芯板1和约束钢板5的位移差往复作用下提供阻尼，从而消耗地震产生的能量；在耗能芯板1屈服阶段，耗能芯板1进入塑性状态，为主体结构提供附加阻尼，同时粘弹性阻尼层7进一步为主体结构提供附加阻尼，两者同时消耗地震能量，大大提高了主体结构在地震作用下的抗震能力。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (4)

1.一种粘弹复合型金属阻尼器，包括耗能芯板(1)，其特征在于：所述耗能芯板(1)的上下两端分别设置有上端板(2)及下端板(3)，所述下端板(3)的左右两边均向上设置有连接板(4)，每一连接板(4)与所述耗能芯板(1)及所述上端板(2)之间均设置有间隙，所述耗能芯板(1)的前后两侧均设置有约束钢板(5)，每一约束钢板(5)的左右两边均与对应连接板(4)连接，每一约束钢板(5)与所述耗能芯板(1)之间均设置有粘弹性阻尼层(7)。

2.根据权利要求1所述的一种粘弹复合型金属阻尼器，其特征在于：每一约束钢板(5)远离所述耗能芯板(1)的一侧均设置有多条纵横交错的加劲肋(6)。

3.根据权利要求1所述的一种粘弹复合型金属阻尼器，其特征在于：每一约束钢板(5)的左右两侧均与对应连接板(4)通过焊接连接在一起。

4.根据权利要求1所述的一种粘弹复合型金属阻尼器，其特征在于：所述耗能芯板(1)为一层或多层，对应的粘弹性阻尼层(7)随之增加在耗能芯板(1)之间。

Images