CN216664569U - 一种钢板弹簧型自复位耗能阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种钢板弹簧型自复位耗能阻尼器，涉及建筑结构抗震与消能领域，包括阻尼器外箱、钢板弹簧端板、钢板弹簧组、阻尼器传力杆、厚X型耗能片、薄X型耗能片、传力挡板、钢板弹簧限位槽；通过设计两种不同厚度耗能片，改变耗能片初刚度，可达到分阶段耗能的目的，震后耗能片塑性变形破坏后可以取出更换，实现快速修复功能；恢复装置选择钢板弹簧避免预应力筋连锁失效效应，同时，弹簧构件受力好，可以提供稳定的恢复力；传力杆和限位槽的应用可以使板簧在地震力作用下始终受压，相比钢绞线只能受拉可以减少恢复装置用量；本阻尼器可用于梁柱节点，相比其他阻尼器可实现分阶段耗能和良好的恢复力。

Description

一种钢板弹簧型自复位耗能阻尼器

技术领域

1、本实用新型涉及建筑结构抗震与消能领域，涉及自复位耗能阻尼器，具体涉及一中钢板弹簧型带可更换变厚度X形耗能件的阻尼器。

背景技术

2、地震是人类长久以来所面临的重大灾害，为了降低地震造成的巨大损失，国内外学者将研究的方向聚焦于自复位阻尼器。

3、低屈服点软钢是一种有效的耗能、抗震材料，在地震力作用下能够进入弹塑性状态耗散地震能量，且低屈服点钢耗能件易于加工，耗能性能稳定，因此被广大学者用来设计成不同类型的耗能构件，现有软钢耗能件有X形耗能件、U形耗能件、沙漏型耗能件等，但大部分耗能件不能实现分阶段耗能。

4、随着自复位的发展，现已经研发出许多恢复装置，比如钢绞线、预应力筋、SMA合金，但这些装置存在失效连锁效应和价格昂贵，弹簧构件受力好，可以提供稳定的恢复力，作为恢复装置可以解决这些问题。

发明内容

5、本实用新型的目的在于克服上述现有技术不足，提出一种钢板弹簧型自复位分阶段耗能阻尼器，该阻尼器改变耗能片厚度使阻尼器能够实现分阶段耗能的目的，同时钢板弹簧结构简单，成本低廉，工作可靠，可以提供稳定的恢复力，提高阻尼器的耗能性能和恢复力。

6、为实现上述目的，本实用新型所采用的方案为：一种钢板弹簧型自复位耗能阻尼器，包括阻尼器外箱、钢板弹簧端板、钢板弹簧组、阻尼器传力杆、厚X型耗能片、薄X型耗能片、传力挡板、钢板弹簧限位槽，所述阻尼器传力杆上包括挡板连接凹槽和弹簧端板连接槽；所述阻尼器传力杆上挡板连接凹槽嵌在传力挡板上；所述厚X型耗能片和薄X型耗能片一端插入阻尼器传力杆插槽，一端插入阻尼器外箱上插槽，传力杆带动耗能片弯曲拉伸产生变形耗散能量；所述钢板弹簧组与钢板弹簧端板接触连接插入钢板弹簧限位槽限制弹簧位移；所述阻尼器传力杆上弹簧端板连接槽与钢板弹簧端板中间挤压连接，通过传力杆带动弹簧端板挤压钢板弹簧产生恢复力，使阻尼器可以自复位。

7、厚X型耗能片和薄X型耗能片，改变耗能片厚度，使耗能片有不同的屈服刚度，实现分阶段耗能。

8、阻尼器外箱和阻尼器传力杆上均加工有可安装厚X型耗能片和薄X型耗能片的插槽，耗能片为上下两组，每组由8个厚X型耗能片和10个薄X型耗能片组成，可竖直插入插槽。

9、耗能片材料选用LYP160屈服点为160MPa低屈服钢制成。

10、钢板弹簧组由屈服点为1600MPa的60Si2Cr弹簧钢材料制成。

11、阻尼器传力杆上留有挡板连接凹槽，将其嵌入传力挡板中，通过挡板受力产生位移带动传力杆移动从而弯曲拉伸耗能片弹塑性变形耗散能量，在耗能片塑性变形破坏后可以取出更换。

12、阻尼器传力杆在受拉或受压情况下都会带动钢板弹簧端板挤压钢板弹簧组变形储存能量，震后阻尼器释放能量使阻尼器恢复原位。

13、所有连接方式均为嵌入式连接，包括阻尼器传力杆与传力挡板连接、钢板弹簧组和钢板弹簧端板与钢板弹簧限位槽连接，耗能片与插槽连接、阻尼器传力杆与钢板弹簧端板连接。

14、本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所述钢板弹簧型自复位耗能阻尼器耗能可分为分阶段耗能和钢板弹簧复位两部分，耗能部分分为三个阶段，第一阶段，小震作用下厚X型耗能片弹性变形耗能；第二阶段，中震作用下，厚X型耗能片和薄X型耗能片弹性变形耗能，位移继续增大厚钢片弹塑性耗能；第三阶段，大震作用下，厚、薄两种耗能片均进入弹塑性耗能；在整个地震阶段钢板弹簧一直在挤压变形储存能量，震后释放恢复力，使阻尼器恢复到原来位置，实现自复位。

附图说明

15、图1为本实用新型的结构示意图；

16、图2为本实用新型的立面图；

17、图3为本实用新型阻尼器外箱示意图；

18、图4为本实用新型阻尼器传力杆示意图。

19、图中，1为阻尼器外箱，2为钢板弹簧端板，3为钢板弹簧组，4为阻尼器传力杆，5为厚X型耗能片，6为薄X型耗能片，7为传力挡板，8为钢板弹簧限位槽。

20、以下结合附图对本实用新型的具体实施例进一步说明。

具体实施方式

21、如图1、图2、图3、图4所示，一种钢板弹簧型自复位耗能阻尼器，包括阻尼器外箱1、钢板弹簧端板2、钢板弹簧组3、阻尼器传力杆4、厚X型耗能片5、薄X型耗能片6、传力挡板7、钢板弹簧限位槽8。

22、作为本实用新型的一种优选方案，厚X型耗能片5和薄X型耗能片6材料选用LYP160屈服点为160MPa低屈服钢制成。

23、具体的，厚X型耗能片5和薄X型耗能片6一端插入阻尼器传力杆插槽，一端插入阻尼器外箱上插槽，为了使阻尼器有更大的耗能能力，耗能片分为上下两组，每组由8个厚X型耗能片5和10个薄X型耗能片6组成，可竖直插入插槽。

24、具体的，阻尼器挡板连接凹槽4-1嵌入传力挡板7，在地震力作用下传力挡板7带动阻尼器传力杆4移动，使耗能片弯曲拉伸产生变形耗散能量，震后耗能片塑性变形破坏后可以取出更换，实现快速修复功能。

25、具体的，小震作用下厚X型耗能片弹性变形耗能；中震作用下，厚X型耗能片和薄X型耗能片弹性变形耗能，位移继续增大厚钢片弹塑性耗能；大震作用下，厚、薄两种耗能片均进入弹塑性耗能。

26、作为本实用新型的一种优选方案，厚X型耗能片5和薄X型耗能片6材料选用LYP160屈服点为160MPa低屈服钢制成。

27、作为本实用新型的一种优选方案，钢板弹簧由屈服点为1600MPa的60Si2Cr弹簧钢材料制成，两片板簧腰部连接组成。

28、具体的，内侧阻尼器传力杆先嵌入阻尼器外箱1，钢板弹簧组3与钢板弹簧端板2 挤压接触嵌入钢板弹簧限位槽8中，再将外侧阻尼器传力杆与钢板弹簧端板2接触相嵌，阻尼器传力杆4在受拉或受压情况下都会带动钢板弹簧端板2挤压钢板弹簧组变形储存能量，震后钢板弹簧组3释放能量使阻尼器恢复原位。

Claims (9)

1.一种钢板弹簧型自复位耗能阻尼器，其特征是，包括阻尼器外箱(1)、钢板弹簧端板(2)、钢板弹簧组(3)、阻尼器传力杆(4)、厚X型耗能片(5)、薄X型耗能片(6)、传力挡板(7)、钢板弹簧限位槽(8)；所述阻尼器传力杆(4)包括挡板连接凹槽(4-1)和弹簧端板连接槽(4-2)；所述阻尼器传力杆上挡板连接凹槽(4-1)嵌入传力挡板(7)上；所述厚X型耗能片(5)和薄X型耗能片(6)一端与阻尼器传力杆连接，一端与阻尼器外箱(1)上插槽连接；所述钢板弹簧组(3)与钢板弹簧端板(2)接触连接插入钢板弹簧限位槽(8)限制弹簧位移；所述阻尼器传力杆上弹簧端板连接槽(4-2)与钢板弹簧端板(2)中间连接。

2.如权利要求1所述的一种钢板弹簧型自复位耗能阻尼器，其特征是：所述厚X型耗能片(5)和薄X型耗能片(6)，改变耗能片厚度，实现分阶段耗能。

3.如权利要求1所述的一种钢板弹簧型自复位耗能阻尼器，其特征是：所述厚X型耗能片(5)和薄X型耗能片(6)材料选用LYP160低屈服钢制成。

4.如权利要求1所述的一种钢板弹簧型自复位耗能阻尼器，其特征是：所述钢板弹簧组(3)为60Si2Cr弹簧钢材料制成。

5.如权利要求1所述的一种钢板弹簧型自复位耗能阻尼器，其特征是：阻尼器外箱(1)和阻尼器传力杆(4)上均加工有可安装厚X型耗能片(5)和薄X型耗能片(6)的插槽。

6.如权利要求1所述的一种钢板弹簧型自复位耗能阻尼器，其特征是：所述厚X型耗能片(5)和薄X型耗能片(6)上下端插入阻尼器传力杆(4)与阻尼器外箱(1)槽中，在耗能片塑性变形破坏后可以取出更换。

7.如权利要求1所述的一种钢板弹簧型自复位耗能阻尼器，其特征是：所述厚X型耗能片(5)、薄X型耗能片(6)为上下两组，每组由8个厚耗能片和10个薄耗能片组成。

8.如权利要求1所述的一种钢板弹簧型自复位耗能阻尼器，其特征是：所述阻尼器传力杆(4)在受拉或受压情况下都会带动钢板弹簧端板(2)挤压钢板弹簧组(3)变形储存能量。

9.如权利要求1所述的一种钢板弹簧型自复位耗能阻尼器，其特征是：所述钢板弹簧组(3)由两个钢板弹簧中部挤压在一起组成。

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