CN216689869U - 一种附带摩擦型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种附带摩擦型阻尼器的承载‑多级消能屈曲约束支撑，由屈曲约束支撑元件和摩擦阻尼器元件两部分组成。屈曲约束支撑元件包括耗能芯板、无粘结材料、填充材料、外约束构件、加劲肋和封边板；摩擦阻尼器元件包括摩擦材料、压板、螺栓、螺母。摩擦阻尼器元件通过螺栓紧固的连接方式与屈曲约束支撑元件的加劲肋和进行组装，形成具有双阶屈服的屈曲约束支撑构件。本发明通过将摩擦阻尼器与屈曲约束支撑并联的方式，实现在耗能芯板发生弹性变形时摩擦阻尼器即可发生相对位移进入耗能状态，克服了屈曲约束支撑在弹性阶段无法耗能的缺点，兼顾了在不同地震作用下分阶段耗能，提高了支撑的全过程耗能能力，降低了地震作用下结构的损伤。

Description

一种附带摩擦型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑

技术领域

本实用新型属于减震结构技术领域，特指一种附带摩擦型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑。

背景技术

随着我国地震领域学术研究和工程技术的不断发展，近年来在建筑结构领域中，在结构上设置减震装置以消耗地震输入能量，达到减轻主体结构地震响应的目的。其中屈曲约束支撑越来越多地应用在工程中，并取得了显著的成果。

普通钢支撑在受压作用下，由于没有约束构件抑制其变形，很容易发生屈曲失稳。屈曲约束支撑与框架梁、框架柱通过连接节点进行连接，在地震作用下耗能芯板进入屈服从而耗散输入结构的能量。但为避免屈曲约束支撑发生低周疲劳破坏，在多遇地震下屈曲约束支撑被设计为弹性支撑，但屈曲约束支撑保持弹性状态，无法耗散地震输入的能量。同时提高了结构的刚度，可能使得结构受到更大的地震作用。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种附带摩擦型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，其基本构造原理是屈曲约束支撑元件和摩擦阻尼器元件分别进行加工，待加工完毕后再通过螺栓连接、焊接等方式组装成具有双阶屈服能力的多级消能屈曲约束支撑。在小震下只有摩擦阻尼器发生相对位移进入屈服参与耗能，耗能芯板保持弹性状态；在中震、大震作用下耗能芯板进入屈服状态，耗能芯板与摩擦阻尼器共同参与耗能，耗散地震作用输入的能量。

本实用新型的目的是这样实现的：一种附带摩擦型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，包括由屈曲约束支撑元件和摩擦阻尼器元件，所述屈曲约束支撑元件包括耗能芯板（3）、填充材料（5）、外约束构件（6）、封边板（7）、第一变截面加劲肋（1-1）、第二变截面加劲肋（1-2）；所述耗能芯板（3）外表面覆有无粘结材料（4），所述封边板（7）安装于外约束构件（6）的端部，所述耗能芯板（3）位于外约束构件（6）内；且耗能芯板（3）穿过封边板（7），所述填充材料（5）填充在耗能芯板（3）和外约束构件（6）之间，所述第一变截面加劲肋（1-1）和第二变截面加劲肋（1-2）分别位于耗能芯板（3）的两端，且第一变截面加劲肋（1-1）和第二变截面加劲肋（1-2）分布于耗能芯板（3）两侧；所述摩擦阻尼器元件包括摩擦材料（8）和压板（9），所述压板（9）位于第二变截面加劲肋（1-2）两侧，所述摩擦材料（8）位于压板（9）与第二变截面加劲肋（1-2）之间，所述摩擦材料（8）两端设置有挡板（10），所述挡板（10）与压板（9）固定连接，所述摩擦材料（8）、压板（9）和第二变截面加劲肋（1-2）通过螺栓（2-1）和螺母（2-2）连接，所述第二变截面加劲肋（1-2）设置有活动槽，所述螺栓（2-1）穿过活动槽。

进一步地，所述外约束构件（6）靠近第一变截面加劲肋（1-1）的一端设置有第一卡槽，所述第一变截面加劲肋（1-1）可插入第一卡槽内，所述外约束构件（6）靠近第二变截面加劲肋（1-2）的一端设置有第二卡槽，所述压板（9）可插入第二卡槽。

进一步地，所述耗能芯板（3）靠近第一变截面加劲肋（1-1）的一端和第一变截面加劲肋（1-1）均设置有增大截面，增大截面与外约束构件（6）焊接连接。

进一步地，所述第一变截面加劲肋（1-1）和第二变截面加劲肋（1-2）均与耗能芯板（3）焊接连接，所述挡板（10）与压板（9）的侧面并焊接连接。

进一步地，所述螺栓（2-1）、螺母（2-2）数量为1-8组，所述压板（9）、摩擦材料（8）和第二变截面加劲肋（1-2）上均设置有与所述螺栓相配合的栓孔。

进一步地，所述的填充材料（5）为混凝土或砂浆。

进一步地，所述封边板（7）设置有通孔，所述通孔可供预留耗能芯板（3）、第二变截面加劲肋（1-2）和压板（9）穿过。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1.在传统屈曲约束支撑的基础上并联摩擦阻尼器，在不影响原屈曲约束支撑的力学性能的前提下，实现双阶屈服耗能，提高支撑的全过程耗能能力；

2.屈曲约束支撑与摩擦阻尼器可分别加工，缩短制作周期，利于批量生产；

3.摩擦阻尼器在外力作用时在很小的相对位移下即可产生摩擦耗能，有利于减小结构在小震下的受到的地震作用；

4.可以通过调整摩擦材料的类型、预设预紧力的大小，螺栓的个数以满足对一阶屈服耗能的需求；

5.摩擦阻尼器克服滑动摩擦力后刚度较小，对传统屈曲约束支撑构件的刚度影响不大；

6.摩擦阻尼器在位移较大时也能保持相对稳定耗能效果，在屈曲约束支撑的耗能芯板断裂后也可继续工作。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的立体结构图；

图2为本实用新型实施例1的正视图；

图3为本实用新型实施例1的分解图；

图4为本实用新型实施例1的部分结构图；

图5为本实用新型实施例1的开有槽孔变截面加劲肋结构图；

图6为本实用新型实施例1的摩擦阻尼器结构图；

图7为本实用新型实施例1的压板与摩擦材料连接示意图；

图8位本实用新型实例2的立体结构图。

图中： 1-1、第一变截面加劲肋；1-2、第二变截面加劲肋；2-1、螺栓；2-2、螺母；3、耗能芯板；4、无粘结材料；5、填充材料；6、外约束构件；7、封边板；8、摩擦材料；9、压板；10、挡板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型中的技术方案，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1-7所示，本实施例为一种附带摩擦型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，包括由屈曲约束支撑元件和摩擦阻尼器元件，所述屈曲约束支撑元件包括耗能芯板3、填充材料5、外约束构件6、封边板7、第一变截面加劲肋1-1、第二变截面加劲肋1-2；所述耗能芯板3的横截面形状为一字型、十字型或工字型，耗能芯板3外表面覆有无粘结材料4，外约束构件6由四块钢板焊接成一个整体套筒，所述封边板7安装于外约束构件6的端部，所述耗能芯板3位于外约束构件6内；且耗能芯板3穿过封边板7，所述填充材料5为混凝土或砂浆，填充在耗能芯板3和外约束构件6之间，所述第一变截面加劲肋1-1和第二变截面加劲肋1-2分别焊接于耗能芯板3的两端，且第一变截面加劲肋1-1和第二变截面加劲肋1-2分布于耗能芯板3两侧，所述外约束构件6靠近第一变截面加劲肋1-1的一端设置有第一卡槽，所述第一变截面加劲肋1-1可插入第一卡槽内；

所述摩擦阻尼器元件包括摩擦材料8和压板9，所述摩擦材料8是金属材料摩擦片或非金属材料摩擦片或刹车片或复合材料摩擦片，所述压板9位于第二变截面加劲肋1-2两侧，所述外约束构件6靠近第二变截面加劲肋1-2的一端设置有第二卡槽，所述压板9可插入第二卡槽，所述摩擦材料8位于压板9与第二变截面加劲肋1-2之间，所述摩擦材料8两端设置有挡板10，挡板10厚度小于摩擦材料8厚度，所述挡板10与压板9焊接连接，挡板10夹持摩擦材料8起到机械固定的作用；所述摩擦材料8、压板9和第二变截面加劲肋1-2通过2组螺栓2-1和螺母2-2连接，并施加预设的预紧力，最终形成双阶屈服的屈曲约束支撑构件；屈曲约束支撑构件的一端可通过耗能芯板3、第一变截面加劲肋1-1和第二变截面加劲肋1-2连接建筑物的梁、柱等建筑结构，屈曲约束支撑构件的另一端可通过耗能芯板3和第二变截面加劲肋1-2连接建筑物的梁、柱的等建筑结构。

其中，所述压板9、摩擦材料8和第二变截面加劲肋1-2上均设置有与所述螺栓相配合的栓孔，所述第二变截面加劲肋1-2设置有活动槽，活动槽的长度大于两个栓孔之间的距离，提供一定的可活动空间，所述螺栓2-1穿过栓孔和活动槽。

进一步地，所述耗能芯板3靠近第一变截面加劲肋1-1的一端和第一变截面加劲肋1-1均设置有增大截面，增大截面与外约束构件6焊接连接，以增加整体稳定性，保证构件受力平衡。

进一步地，所述封边板7设置有通孔，所述通孔可供预留耗能芯板3、第二变截面加劲肋1-2和压板9穿过，且压板9和外约束构件6焊接连接，以保证构件受力平衡。

实施例2：

如图8所示，本实施例为一种附带摩擦型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，包括由屈曲约束支撑元件和摩擦阻尼器元件，所述屈曲约束支撑元件包括耗能芯板3、填充材料5、外约束构件6、封边板7和第二变截面加劲肋1-2；所述耗能芯板3的横截面形状为一字型、十字型或工字型，耗能芯板3外表面覆有无粘结材料4，外约束构件6由四块钢板焊接成一个整体套筒，所述封边板7安装于外约束构件6的两端，所述耗能芯板3位于外约束构件6内；且耗能芯板3两端穿过封边板7，所述填充材料5为混凝土或砂浆，填充在耗能芯板3和外约束构件6之间，所述第二变截面加劲肋1-2焊接于耗能芯板3的两端，且第二变截面加劲肋1-2分布于耗能芯板3两侧；

所述摩擦阻尼器元件包括摩擦材料8和压板9，所述摩擦材料8是金属材料摩擦片或非金属材料摩擦片或刹车片或复合材料摩擦片，所述压板9位于第二变截面加劲肋1-2两侧，所述外约束构件6靠近第二变截面加劲肋1-2的一端设置有第二卡槽，所述压板9可插入第二卡槽，所述摩擦材料8位于压板9与第二变截面加劲肋1-2之间，所述摩擦材料8两端设置有挡板10，挡板10厚度小于摩擦材料8厚度，所述挡板10与压板9焊接连接，挡板10夹持摩擦材料8起到机械固定的作用；所述摩擦材料8、压板9和第二变截面加劲肋1-2通过2组螺栓2-1和螺母2-2连接，并施加预设的预紧力；屈曲约束支撑构件两端可通过耗能芯板3和第二变截面加劲肋1-2连接建筑物的梁、柱等建筑结构。

其中，所述压板9、摩擦材料8和第二变截面加劲肋1-2上均设置有与所述螺栓相配合的栓孔，所述第二变截面加劲肋1-2设置有活动槽，活动槽的长度大于两个栓孔之间的距离，提供一定的可活动空间，所述螺栓2-1穿过栓孔和活动槽。

进一步地，所述封边板7设置有通孔，所述通孔可供预留耗能芯板3、第二变截面加劲肋1-2和压板9穿过，且压板9和外约束构件6焊接连接，以保证构件受力平衡。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型说明中所使用的术语，只是为了描述具体得实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

Claims (7)

1.一种附带摩擦型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，其特征在于，包括由屈曲约束支撑元件和摩擦阻尼器元件，所述屈曲约束支撑元件包括耗能芯板（3）、填充材料（5）、外约束构件（6）、封边板（7）、第一变截面加劲肋（1-1）、第二变截面加劲肋（1-2）；所述耗能芯板（3）外表面覆有无粘结材料（4），所述封边板（7）安装于外约束构件（6）的端部，所述耗能芯板（3）位于外约束构件（6）内；且耗能芯板（3）穿过封边板（7），所述填充材料（5）填充在耗能芯板（3）和外约束构件（6）之间，所述第一变截面加劲肋（1-1）和第二变截面加劲肋（1-2）分别位于耗能芯板（3）的两端，且第一变截面加劲肋（1-1）和第二变截面加劲肋（1-2）分布于耗能芯板（3）两侧；所述摩擦阻尼器元件包括摩擦材料（8）和压板（9），所述压板（9）位于第二变截面加劲肋（1-2）两侧，所述摩擦材料（8）位于压板（9）与第二变截面加劲肋（1-2）之间，所述摩擦材料（8）两端设置有挡板（10），所述挡板（10）与压板（9）固定连接，所述摩擦材料（8）、压板（9）和第二变截面加劲肋（1-2）通过螺栓（2-1）和螺母（2-2）连接，所述第二变截面加劲肋（1-2）设置有活动槽，所述螺栓（2-1）穿过活动槽。

2.根据权利要求1所述的附带摩擦型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，其特征在于，所述外约束构件（6）靠近第一变截面加劲肋（1-1）的一端设置有第一卡槽，所述第一变截面加劲肋（1-1）可插入第一卡槽内，所述外约束构件（6）靠近第二变截面加劲肋（1-2）的一端设置有第二卡槽，所述压板（9）可插入第二卡槽。

3.根据权利要求1所述的附带摩擦型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，其特征在于，所述耗能芯板（3）靠近第一变截面加劲肋（1-1）的一端和第一变截面加劲肋（1-1）均设置有增大截面，增大截面与外约束构件（6）焊接连接。

4.根据权利要求1所述的附带摩擦型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，其特征在于，所述第一变截面加劲肋（1-1）和第二变截面加劲肋（1-2）均与耗能芯板（3）焊接连接，所述挡板（10）与压板（9）的侧面并焊接连接。

5.根据权利要求1所述的附带摩擦型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，其特征在于，所述螺栓（2-1）、螺母（2-2）数量为1-8组，所述压板（9）、摩擦材料（8）和第二变截面加劲肋（1-2）上均设置有与所述螺栓相配合的栓孔。

6.根据权利要求1所述的附带摩擦型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，其特征在于，所述的填充材料（5）为混凝土或砂浆。

7.根据权利要求1所述的附带摩擦型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，其特征在于，所述封边板（7）设置有通孔，所述通孔可供预留耗能芯板（3）、第二变截面加劲肋（1-2）和压板（9）穿过。

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