CN217480477U - 一种组合型消能减震装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组合型消能减震装置，安装在建筑结构的节点间隙处；水平构件固定在节点间隙的底面上；铰接架固定在节点间隙的顶面上；竖向构件垂直布置在水平构件的上方，且底端与水平构件存在间隙，竖向构件的顶端与铰接架之间通过拉压杆铰接；竖向构件的顶端与节点间隙的顶面存在间隙；消能钢板的数量为两块，且分别布置在竖向构件的两侧，且两块消能钢板均通过第一螺栓连接在竖向构件的侧壁和水平构件的顶面之间；连接板的数量为两块，且分别布置在竖向构件与消能钢板布置方向相垂直的两侧；两块连接板的上部通过摩擦消能轴与竖向构件连接，两块连接板的下部通过第二螺栓与水平构件连接。

Description

一种组合型消能减震装置

技术领域

本实用新型涉及土木工程结构抗震技术领域，更具体的说是涉及一种组合型消能减震装置。

背景技术

消能减震是指把结构物中某些构件设计成消能部件或在结构物的某些部件点或连接处装设阻尼器，在风载或小震作用下消能杆件或阻尼器处于弹性变形体系具有足够的抗侧移刚度，以满足正常使用要求强烈地震作用时，消能杆件或阻尼器率先进入非弹性状态耗散输入结构的地震能量，主体结构避免进入明显的非弹性状态，而保护主体结构在强震中免遭破坏。

发生消能减震结构的梁柱节点或梁与梁节点处安装消能装置，当节点处产生角度变化或者转动式消能装置即可以发挥消能减震，作为结构的缝隙处或结构构件之间的联结处设置消能装置，当缝隙或联结处产生相对变形时消能装置即可发挥作用。

消能减震的特点是减震效果明显，构造简单，造价低廉，适用范围广，维护方便；既适于新建工程，也适用于已有建筑物的抗震加固、改造；既适用于普通建筑结构，也适用于抗震生命线工程。

因此，如何提供一种有效的消能减震装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种组合型消能减震装置，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种组合型消能减震装置，安装在建筑结构的节点间隙处；包括：

水平构件；所述水平构件固定在所述节点间隙的底面上；

铰接架；所述铰接架固定在所述节点间隙的顶面上；

竖向构件；所述竖向构件垂直布置在所述水平构件的上方，且底端与所述水平构件存在间隙，所述竖向构件的顶端与所述铰接架之间通过拉压杆铰接；所述竖向构件的顶端与所述节点间隙的顶面存在间隙；

消能钢板；所述消能钢板的数量为两块，且分别布置在所述竖向构件的两侧，且两块所述消能钢板均通过第一螺栓连接在所述竖向构件的侧壁和所述水平构件的顶面之间；

连接板；所述连接板的数量为两块，且分别布置在所述竖向构件与所述消能钢板布置方向相垂直的两侧；两块所述连接板的上部通过摩擦消能轴与所述竖向构件连接，两块所述连接板的下部通过第二螺栓与所述水平构件连接。

通过上述技术方案，本实用新型提供的组合型消能减震装置在发生强震的时候开始启动，利用其本身的阻尼、摩擦、塑性变形性能来耗散地震能量，从而提高了结构的安全可靠性，达到减震防灾的目的，可广泛应用于各类需要消能、减震的建筑结构中去。

优选的，在上述一种组合型消能减震装置中，所述消能钢板为C型钢板，两块所述C型钢板对称布置在所述竖向构件两侧，且弧形凸起面相对。 C型钢板既能满足水平构件和竖向构件的连接结构需求，又能满足变形耗能和自复位性能需求。

优选的，在上述一种组合型消能减震装置中，所述竖向构件用于与所述C 型钢板连接的两侧垂直固定有安装板；所述C型钢板顶端通过所述第一螺栓与所述安装板连接。

优选的，在上述一种组合型消能减震装置中，所述水平构件和所述竖向构件上均固定有加劲肋，所述水平构件的横截面为T型，位于所述水平构件上的所述加劲肋固定在所述水平构件的腹板两侧和顶端的翼缘板之间；位于所述竖向构件上的所述加劲肋固定在所述竖向构件两侧表面和所述安装板之间。加劲肋增强了构件轴向受压的能力。

优选的，在上述一种组合型消能减震装置中，所述连接板与所述竖向构件的连接面之间垫设摩擦板，所述摩擦板上具有所述摩擦消能轴穿过的通孔。本结构的特点在于通过连接板与摩擦板之间的相对滑移产生摩擦力，将建筑物的振动能量转化为热能，从而达到结构震动响应的目的。

优选的，在上述一种组合型消能减震装置中，两块所述连接板的下部与所述水平构件之间连接的所述第二螺栓数量为多个，且呈矩阵布置。能够有效提高连接板与水平构件的连接稳定性。

优选的，在上述一种组合型消能减震装置中，所述建筑结构包括混凝土柱，固定在所述混凝土柱之间的混凝土梁，以及竖向固定在所述混凝土梁上的减震连接墙，所述减震连接墙顶面与其上方的所述混凝土梁之间形成所述节点间隙。减震连接墙的作用是传递下端混凝土梁在地震作用下的水平位移。

优选的，在上述一种组合型消能减震装置中，所述铰接架包括第一预埋板和耳板；所述第一预埋板锚固在所述节点间隙上方的所述混凝土梁的底面，所述耳板焊接固定在所述第一预埋板上；所述拉压杆一端与所述耳板连接，另一端通过光滑铰与所述竖向构件的顶端侧壁铰接。耳板增大了连接面，从而使连接更牢固。

优选的，在上述一种组合型消能减震装置中，所述拉压杆水平布置。拉压杆主要承受地震作用时来自构件的轴向拉力或压力。

优选的，在上述一种组合型消能减震装置中，所述节点间隙下方的所述减震连接墙的顶面锚固有第二预埋板，所述第二预埋板与所述水平构件焊接固定。消能减震装置通过减震连接墙接收从下端混凝土梁传来的水平位移，发生侧移，从而达到理想的状态，起到消能的作用。

优选的，在上述一种组合型消能减震装置中，在小震作用下首先所述摩擦板转动摩擦消能，在中震或大震作用下所述C型钢板开始发挥消能减震功能，与所述摩擦板一起消耗地震输入结构的能量。

第一预埋板和第二预埋板的固定连接，可以是栓铆连接，也可以是钢筋塞焊连接。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种组合型消能减震装置，具有以下有益效果：

1、本组合型消能减震装置主要由钢筋混凝土支撑和摩擦型耗能器构成，在未达到启动条件(大震)时，摩擦耗能器未启动，其作用相当于刚性拉杆，整个装置与普通支撑的效果基本相同；当达到启动条件后，耗能器开始启动，利用其本身的阻尼、摩擦、塑性变形性能来耗散地震能量，从而提高了结构的安全可靠性，达到减震防灾的目的。

2、本实用新型减轻了结构在强震下的损伤，消耗地震在结构中的能量，延长结构的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的组合型消能减震装置与建筑结构连接的示意图；

图2附图为图1中组合型消能减震装置的放大图。

其中：

1-节点间隙；2-水平构件；3-铰接架；4-竖向构件；5-消能钢板；6-连接板；7-拉压杆；8-第一螺栓；9-摩擦消能轴；10-第二螺栓；11-安装板；12-加劲肋；13-混凝土柱；14-混凝土梁；15-减震连接墙；16-第一预埋板；17-耳板； 18-第二预埋板。

具体实施方式

下面将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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见附图1和附图2，本实用新型实施例公开了一种组合型消能减震装置，安装在建筑结构的节点间隙1处；包括：

水平构件2；水平构件2固定在节点间隙1的底面上；

铰接架3；铰接架3固定在节点间隙1的顶面上；

竖向构件4；竖向构件4垂直布置在水平构件2的上方，且底端与水平构件2存在间隙，竖向构件4的顶端与铰接架3之间通过拉压杆7铰接；竖向构件4的顶端与节点间隙1的顶面存在间隙；

消能钢板5；消能钢板5的数量为两块，且分别布置在竖向构件4的两侧，且两块消能钢板5均通过第一螺栓8连接在竖向构件4的侧壁和水平构件2 的顶面之间；

连接板6；连接板6的数量为两块，且分别布置在竖向构件4与消能钢板 5布置方向相垂直的两侧；两块连接板6的上部通过摩擦消能轴9与竖向构件 4连接，两块连接板6的下部通过第二螺栓10与水平构件2连接。

为了进一步优化上述技术方案，消能钢板5为C型钢板，两块C型钢板对称布置在竖向构件4两侧，且弧形凸起面相对。

为了进一步优化上述技术方案，竖向构件4用于与C型钢板连接的两侧垂直固定有安装板11；C型钢板顶端通过第一螺栓8与安装板11连接。

为了进一步优化上述技术方案，水平构件2和竖向构件4上均固定有加劲肋12；水平构件2的横截面为T型，位于水平构件2上的加劲肋12固定在水平构件2的腹板两侧和顶端的翼缘板之间；位于竖向构件4上的加劲肋12 固定在竖向构件4两侧表面和安装板11之间。

为了进一步优化上述技术方案，连接板6与竖向构件4的连接面之间垫设摩擦板，摩擦板上具有摩擦消能轴9穿过的通孔。

为了进一步优化上述技术方案，两块连接板6的下部与水平构件2之间连接的第二螺栓10数量为多个，且呈矩阵布置。

为了进一步优化上述技术方案，建筑结构包括混凝土柱13，固定在混凝土柱13之间的混凝土梁14，以及竖向固定在混凝土梁14上的减震连接墙15，减震连接墙15顶面与其上方的混凝土梁14之间形成节点间隙1。

为了进一步优化上述技术方案，铰接架3包括第一预埋板16和耳板17；第一预埋板16锚固在节点间隙1上方的混凝土梁14的底面，耳板17焊接固定在第一预埋板16上；拉压杆7一端与耳板17连接，另一端通过光滑铰与竖向构件4的顶端侧壁铰接。

为了进一步优化上述技术方案，拉压杆7水平布置。

为了进一步优化上述技术方案，节点间隙1下方的减震连接墙15的顶面锚固有第二预埋板18，第二预埋板18与水平构件2焊接固定。

本实用新型提供的组合型消能减震装置在安装时，第一预埋板16与上端的混凝土梁14锚固连接，作为过渡件扩大连接面的耳板17与第一预埋板16 焊接，拉压杆7的右端连接耳板17，左端通过光滑铰与竖向构件4相连接；水平构件2通过第二预埋板18与减震连接墙15连接，减震连接墙15又固定在下端的混凝土梁14上，使组合型消能减震装置在未发生震动时处于十分稳定的状态。

在组合型消能减震装置中，消能钢板5通过第一螺栓8连接竖向构件4 与水平构件2，起到一定的约束作用，提高了装置的稳定性；同时，竖向构件 4与水平构件都安装有加劲肋12，防止竖向构件4与水平构件2在轴向受压的情况下发生破坏；连接板6为两块钢板，两块钢板的内侧分别加有两块摩擦板，连接板6的上端通过摩擦消能轴9与竖向构件4连接，并且下端与水平构件2连接，保证了装置在发生地震时具有足够的抗侧移刚度。并且与装置下端连接的减震连接墙15在地震作用下，能够传递下端混凝土梁14的水平位移，再加上装置上端混凝土梁14的变动，结构产生了相对位移，装置达到了理想状态，起到了一定的耗能作用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种组合型消能减震装置，其特征在于，安装在建筑结构的节点间隙(1)处；包括：

水平构件(2)；所述水平构件(2)固定在所述节点间隙(1)的底面上；

铰接架(3)；所述铰接架(3)固定在所述节点间隙(1)的顶面上；

竖向构件(4)；所述竖向构件(4)垂直布置在所述水平构件(2)的上方，且底端与所述水平构件(2)存在间隙，所述竖向构件(4)的顶端与所述铰接架(3)之间通过拉压杆(7)铰接；所述竖向构件(4)的顶端与所述节点间隙(1)的顶面存在间隙；

消能钢板(5)；所述消能钢板(5)的数量为两块，且分别布置在所述竖向构件(4)的两侧，且两块所述消能钢板(5)均通过第一螺栓(8)连接在所述竖向构件(4)的侧壁和所述水平构件(2)的顶面之间；

连接板(6)；所述连接板(6)的数量为两块，且分别布置在所述竖向构件(4)与所述消能钢板(5)布置方向相垂直的两侧；两块所述连接板(6)的上部通过摩擦消能轴(9)与所述竖向构件(4)连接，两块所述连接板(6)的下部通过第二螺栓(10)与所述水平构件(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种组合型消能减震装置，其特征在于，所述消能钢板(5)为C型钢板，两块所述C型钢板对称布置在所述竖向构件(4)两侧，且弧形凸起面相对。

3.根据权利要求2所述的一种组合型消能减震装置，其特征在于，所述竖向构件(4)用于与所述C型钢板连接的两侧垂直固定有安装板(11)；所述C型钢板顶端通过所述第一螺栓(8)与所述安装板(11)连接。

4.根据权利要求3所述的一种组合型消能减震装置，其特征在于，所述水平构件(2)和所述竖向构件(4)上均固定有加劲肋(12)；所述水平构件(2)的横截面为T型，位于所述水平构件(2)上的所述加劲肋(12)固定在所述水平构件(2)的腹板两侧和顶端的翼缘板之间；位于所述竖向构件(4)上的所述加劲肋(12)固定在所述竖向构件(4)两侧表面和所述安装板(11)之间。

5.根据权利要求1所述的一种组合型消能减震装置，其特征在于，所述连接板(6)与所述竖向构件(4)的连接面之间垫设摩擦板，所述摩擦板上具有所述摩擦消能轴(9)穿过的通孔。

6.根据权利要求1所述的一种组合型消能减震装置，其特征在于，两块所述连接板(6)的下部与所述水平构件(2)之间连接的所述第二螺栓(10)数量为多个，且呈矩阵布置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种组合型消能减震装置，其特征在于，所述建筑结构包括混凝土柱(13)，固定在所述混凝土柱(13)之间的混凝土梁(14)，以及竖向固定在所述混凝土梁(14)上的减震连接墙(15)，所述减震连接墙(15)顶面与其上方的所述混凝土梁(14)之间形成所述节点间隙(1)。

8.根据权利要求7所述的一种组合型消能减震装置，其特征在于，所述铰接架(3)包括第一预埋板(16)和耳板(17)；所述第一预埋板(16)锚固在所述节点间隙(1)上方的所述混凝土梁(14)的底面，所述耳板(17)焊接固定在所述第一预埋板(16)上；所述拉压杆(7)一端与所述耳板(17)连接，另一端通过光滑铰与所述竖向构件(4)的顶端侧壁铰接。

9.根据权利要求8所述的一种组合型消能减震装置，其特征在于，所述拉压杆(7)水平布置。

10.根据权利要求7所述的一种组合型消能减震装置，其特征在于，所述节点间隙(1)下方的所述减震连接墙(15)的顶面锚固有第二预埋板(18)，所述第二预埋板(18)与所述水平构件(2)焊接固定。

Images