CN216689870U - 一种附带金属型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种附带金属型阻尼器的承载‑多级消能屈曲约束支撑，由屈曲约束支撑元件和U形金属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、填充材料以及外约束构件；U形阻尼器元件包括U形钢板、附加钢板、侧板、前端板、后端板。U形金属阻尼器元件通过与屈曲约束支撑元件的耗能芯板和外约束构件进行组装，形成具有双阶屈服能力的屈曲约束支撑构件。本实用新型通过将U形金属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U形金属阻尼器即可发生屈服，克服了屈曲约束支撑在弹性阶段无法耗能的缺点，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

一种附带金属型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑

技术领域

本实用新型涉及结构减震领域，具体是一种附带金属型阻尼器的承载-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，建筑物的抗震性能得到了很大的提高。近年来，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。

普通钢支撑在受压状态下，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，且由于有外约束构件的存在，抑制了其屈曲的发展。但为避免屈曲约束支撑发生低周疲劳破坏，传统屈曲约束支撑被设计为弹性支撑，保持弹性状态，无法耗散地震输入的能量；同时，提高了主体结构的刚度，可能使得结构受到更大的地震作用，对结构造成更多的损伤。

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金属型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑。

本实用新型的目的是这样实现的：一种附带金属型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，包括屈曲约束支撑元件和U形金属阻尼器元件两部分组成，所述屈曲约束支撑元件包括耗能芯板（3）、无粘结材料（4）、填充材料（5）、外约束构件（6）、加劲肋（7）；所述耗能芯板（3）外表面覆有无粘结材料（4），所述耗能芯板（3）置于外约束构件（6）内；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U形阻尼器元件包括附加钢板（9）、前端板（10）、后端板（11）、2个侧板（12）与U形钢板（8）；所述附加钢板（9）连接在耗能芯板（3）两侧；所述U形钢板（8）两侧壁分别与侧板（12）和附加钢板（9）通过焊接或螺栓（2-1）、螺母（2-2）连接；所述前端板（10）与侧板（12）连接；所述后端板（11）分别与侧板（12）和外约束构件（6）连接。

进一步地，所述外约束构件（6）为方形套筒。

进一步地，所述耗能芯板（3）的两端和附加钢板（9）靠近外约束构件（6）的一端均设置有加劲肋（7），所述加劲肋（7）与耗能芯板（3）焊接连接。

进一步地，所述U形钢板（8）对称布置在耗能芯板（3）两侧，位于耗能芯板（3）同侧的U形钢板（8）的开口相对布置。

进一步地，所述前端板（10）、后端板（11）与侧板（12）通过焊接连接，所述前端板（10）预留有第一通孔，所述后端板（11）预留有第二通孔，第一通孔和第二通孔可供耗能芯板（3）与附加钢板（9）通过。

进一步地，所述紧固的螺栓（2-1）为摩擦型高强螺栓。

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多个U形金属阻尼器，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U形金属阻尼器可分别加工，缩短制作周期，利于批量生产。

3.U形金属阻尼器在外力作用下，塑性屈服部位能不断发生改变，抗疲劳性能良好，有较好的延性。

4.可以通过调整U形钢板的数量、宽度、厚度、半径、平行段长度以满足对一阶屈服耗能的需求。

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的俯视图；

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为本实用新型的耗能芯板的结构图；

图6为本实用新型的U形钢板结构图；

图7为本实用新型实施例1的U形金属阻尼器构件结构图；

图8为本实用新型实施例1的U形钢板与附加钢板、侧板焊接连接示意图；

图9为本实用新型实施例2的U形钢板与附加钢板、侧板螺栓连接示意图；

图10为本实用新型实施例3的立体结构图；

图11为本实用新型实施例3的部分结构示意图。

图中，3-耗能芯板；4-无粘结材料；5-填充材料；6-外约束构件；7-加劲肋；8-U形钢板；9-附加钢板；10-前端板；11-后端板；12-侧板；2-1-螺栓；2-2-螺母。

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1-8所示，本实施例提供一种附带金属型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，包括屈曲约束支撑元件和U形金属阻尼器元件两部分组成，所述屈曲约束支撑元件包括耗能芯板3、无粘结材料4、填充材料5、外约束构件6、加劲肋7；耗能芯板3采用一字型截面的低屈服点钢材，所述耗能芯板3外表面覆有无粘结材料4，所述外约束构件6为方形套筒，由四块钢板焊接成一个整体套筒，所述耗能芯板3置于外约束构件6内；所述填充材料5填充在耗能芯板3和外约束构件6之间，填充材料5可采用混凝土或砂浆；

为满足连接及局部稳定，在耗能芯板3的两端增大截面，将耗能芯板3靠近外约束构件6的一端与外约束构件6焊接连接，同时耗能芯板3的两端焊接加劲肋7，且耗能芯板3靠近外约束构件6的一端的加劲肋7与外约束构件6焊接连接；

所述U形阻尼器元件包括附加钢板9、前端板10、后端板11、2个侧板12与U形钢板8；本实施例中，U形钢板8数量为4个，所述附加钢板9焊接连接在耗能芯板3两侧，为防止耗能芯板3无约束段发生局部失稳，在附加钢板9与外约束构件6之间焊接加劲肋7，且耗能芯板3远离外约束构件6一端的加劲肋7延伸至附加钢板9处，且与附加钢板9焊接连接，保证耗能芯板3的屈服发生在屈服段；

所述后端板11外约束构件6焊接连接，所述侧板12分别焊接于后端板11两侧，所述前端板10与2个侧板12焊接连接，形成约束U形金属阻尼器的约束构件；所述前端板10预留有第一通孔，所述后端板11预留有第二通孔，第一通孔和第二通孔可供耗能芯板3与附加钢板9通过。

所述U形钢板8对称焊接在耗能芯板3两侧，位于耗能芯板3同侧的U形钢板8的开口相对布置，所述U形钢板8侧板12焊接连接，形成双阶屈服的屈曲约束支撑构件，屈曲约束支撑构件可通过耗能芯板3、加劲肋7与建筑物的梁、柱连接。

实施例2：

本实施例提供一种附带金属型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，包括屈曲约束支撑元件和U形金属阻尼器元件两部分组成，所述屈曲约束支撑元件包括耗能芯板3、无粘结材料4、填充材料5、外约束构件6、加劲肋7；耗能芯板3采用一字型截面的低屈服点钢材，所述耗能芯板3外表面覆有无粘结材料4，所述外约束构件6为方形套筒，由四块钢板焊接成一个整体套筒，所述耗能芯板3置于外约束构件6内；所述填充材料5填充在耗能芯板3和外约束构件6之间，填充材料5可采用混凝土或砂浆；

为满足连接及局部稳定，在耗能芯板3的两端增大截面，将耗能芯板3靠近外约束构件6的一端与外约束构件6焊接连接，同时耗能芯板3的两端焊接加劲肋7，且耗能芯板3靠近外约束构件6的一端的加劲肋7与外约束构件6焊接连接；

所述U形阻尼器元件包括附加钢板9、前端板10、后端板11、2个侧板12与U形钢板8；本实施例中，U形钢板8数量为4个，所述附加钢板9焊接连接在耗能芯板3两侧，为防止耗能芯板3无约束段发生局部失稳，在附加钢板9与外约束构件6之间焊接加劲肋7，且耗能芯板3远离外约束构件6一端的加劲肋7延伸至附加钢板9处，且与附加钢板9焊接连接，保证耗能芯板3的屈服发生在屈服段；

所述后端板11外约束构件6焊接连接，所述侧板12分别焊接于后端板11两侧，所述前端板10与2个侧板12焊接连接，形成约束U形金属阻尼器的约束构件；所述前端板10预留有第一通孔，所述后端板11预留有第二通孔，第一通孔和第二通孔可供耗能芯板3与附加钢板9通过。

参考附图9，在本实施例中，所述U形钢板8与附加钢板9、侧板12连接方式为螺栓连接。在耗能芯板3、附加钢板9、侧板12上预留栓孔，将U形钢板8对称布置在耗能钢板3的两侧；且U形钢板8分别与耗能钢板3和侧板12之间通过螺栓2-1、螺母2-2紧固。用于紧固的螺栓2-1为摩擦型高强螺栓。本实施例中，除U形钢板8的连接方式外的其他部分，与实施例1相同。

实施例3：

本实施例提供一种附带金属型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，包括屈曲约束支撑元件和U形金属阻尼器元件两部分组成，所述屈曲约束支撑元件包括耗能芯板3、无粘结材料4、填充材料5、外约束构件6、加劲肋7；耗能芯板3采用一字型截面的低屈服点钢材，所述耗能芯板3外表面覆有无粘结材料4，所述外约束构件6为方形套筒，由四块钢板焊接成一个整体套筒，所述耗能芯板3置于外约束构件6内；所述填充材料5填充在耗能芯板3和外约束构件6之间，填充材料5可采用混凝土或砂浆；

为满足连接及局部稳定，在耗能芯板3的两端增大截面，将耗能芯板3靠近外约束构件6的一端与外约束构件6焊接连接，同时耗能芯板3的两端焊接加劲肋7，且耗能芯板3靠近外约束构件6的一端的加劲肋7与外约束构件6焊接连接；

如图10、11所示，所述U形阻尼器元件包括前端板10、后端板11、2个侧板12与U形钢板8；所述后端板11外约束构件6焊接连接，所述侧板12分别焊接于后端板11两侧，所述前端板10与2个侧板12焊接连接，形成约束U形金属阻尼器的约束构件；所述前端板10预留有第一通孔，所述后端板11预留有第二通孔，第一通孔和第二通孔可供耗能芯板3通过；

本实施例中，U形钢板8数量为8个，所述耗能芯板3上远离外约束构件6一端的加劲肋7延伸至外约束构件6处，且与外约束构件6焊接连接，加劲肋7、侧板12和耗能芯板3包围所形成容纳槽，所述U形钢板8对称布置与容纳槽内，位于同一容纳槽内的2个U形钢板8的开口相对布置，且U形钢板8分别与耗能芯板3和侧板12焊接连接。

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 (6)

1.一种附带金属型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，其特征在于，包括屈曲约束支撑元件和U形金属阻尼器元件两部分组成，所述屈曲约束支撑元件包括耗能芯板（3）、无粘结材料（4）、填充材料（5）、外约束构件（6）、加劲肋（7）；所述耗能芯板（3）外表面覆有无粘结材料（4），所述耗能芯板（3）置于外约束构件（6）内；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U形阻尼器元件包括附加钢板（9）、前端板（10）、后端板（11）、2个侧板（12）与U形钢板（8）；所述附加钢板（9）连接在耗能芯板（3）两侧；所述U形钢板（8）两侧壁分别与侧板（12）和附加钢板（9）通过焊接或螺栓（2-1）、螺母（2-2）连接；所述前端板（10）与侧板（12）连接；所述后端板（11）分别与侧板（12）和外约束构件（6）连接。

2.根据权利要求1所述的附带金属型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，其特征在于：所述外约束构件（6）为方形套筒。

3.根据权利要求1所述的附带金属型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，其特征在于：所述耗能芯板（3）的两端和附加钢板（9）靠近外约束构件（6）的一端均设置有加劲肋（7），所述加劲肋（7）与耗能芯板（3）焊接连接。

4.根据权利要求1所述的附带金属型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，其特征在于：所述U形钢板（8）对称布置在耗能芯板（3）两侧，位于耗能芯板（3）同侧的U形钢板（8）的开口相对布置。

5.根据权利要求1所述的附带金属型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，其特征在于：所述前端板（10）、后端板（11）与侧板（12）通过焊接连接，所述前端板（10）预留有第一通孔，所述后端板（11）预留有第二通孔，第一通孔和第二通孔可供耗能芯板（3）与附加钢板（9）通过。

6.根据权利要求1所述的附带金属型阻尼器的承载-多级消能屈曲约束支撑，其特征在于：所述螺栓（2-1）为摩擦型高强螺栓。

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