CN217537312U - 一种芯板可更换屈曲约束支撑阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种芯板可更换屈曲约束支撑阻尼器，包括可更换钢板、可更换芯板、螺栓、卡具；其中，位于呈上下布置的两块可更换钢板之间的可更换芯板两端从可更换钢板伸出作为阻尼器端部连接部分，可更换芯板与可更换钢板之间存在间距，可更换芯板沿长度方向两侧分别间隔设置卡具，卡具与可更换钢板贴合，通过螺栓贯穿连接两块可更换钢板及卡具。本实用新型构造简单、经济耐用、力学模型明确、震后更换方便；相比于传统BRB阻尼器具有芯板更换方便、无需水泥砂浆填充剂、约束钢板可重复利用等优点。

Description

一种芯板可更换屈曲约束支撑阻尼器

技术领域

本实用新型涉及一种芯板可更换屈曲约束支撑阻尼器，属于工程抗震领域。

背景技术

屈曲约束支撑BRB减震阻尼器是一种耗能减震构件，在多遇地震作用下提供附加刚度，在罕遇地震作用下进入屈服状态，耗散地震能量，保护主体结构免遭严重破坏。

传统屈曲约束支撑由核心单元、屈曲约束单元、端部连接构件三部分组成。核心单元即芯材，是构件中由特定强度的钢板制成的主要受力构件。芯材的截面形式有一字形、十字形、圆形、工字形。对于不同截面的芯材，端部连接有螺栓、焊接、销轴、插筋式预埋件等连接方式。我们的新型BRB阻尼器也使用上述芯材，也可运用上述连接方式。屈曲约束单元负责给芯材变形提供约束，以防止芯材受轴压力时发生整体或余部屈曲，使芯材在地震作用下实现反复拉压屈服的受力特点。传统BRB减震阻尼器由套筒钢板和水泥砂浆组成外围约束部分，套筒钢板多为方形或圆形钢套筒。而我们的新型BRB阻尼器用可更换钢板、螺栓、卡具代替传统屈曲约束单元，这样做不仅使整体造价降低，而且方便更换芯板、构件无需水泥砂浆、芯板受力变形更加精确。

发明内容

本实用新型提供了一种芯板可更换屈曲约束支撑阻尼器，通过巧妙的构成及连接构建了芯板可更换的屈曲约束支撑阻尼器。

本实用新型的技术方案是：一种芯板可更换屈曲约束支撑阻尼器，包括可更换钢板1、可更换芯板4、螺栓2、卡具5；其中，位于呈上下布置的两块可更换钢板1之间的可更换芯板4两端从可更换钢板1伸出作为阻尼器端部连接部分3，可更换芯板4与可更换钢板1之间存在间距，可更换芯板4沿长度方向两侧分别间隔设置卡具5，卡具5与可更换钢板1贴合，通过螺栓2贯穿连接两块可更换钢板1及卡具5。

所述卡具5为U形卡具，位于可更换芯板4两侧的U形卡具的开口朝向可更换芯板4，且两开口的端部存在间距，可更换芯板4与卡具5的开口内侧面之间存在间隙。

所述可更换芯板4与卡具5的开口内侧面之间存在的间隙距离取值区间为(0mm,1mm)。

本实用新型的有益效果是：

1、构造简单：本实用新型的支撑阻尼器是主要由芯材、约束钢板、卡具、螺栓组成；四大部件对工艺的要求都不高，制作简单；在构件生产工艺上，本实用新型的BRB阻尼器只需按设计图用钢材生产零部件，用不到传统BRB阻尼器中水泥砂浆浇灌及养护的生产流程，使构件生产周期更短暂。

2、经济耐用：本实用新型的支撑阻尼器构件整体为钢结构部件，设计的正常使用寿命很长，超过了建筑寿命，不用考虑在建筑正常使用中需要更换构件的问题。

3、力学模型明确：典型的耗能构件，使用过程主要还是靠核心单元的塑性变形吸收能量，在结构抗震验算中更加简单。

4、震后更换方便：在芯板更换上，传统BRB阻尼器需要将钢套筒拆下敲碎水泥砂浆，要用到很高的人力成本，而本实用新型的BRB阻尼器只需要拆卸螺栓就能更换芯板，且更换途中不会破坏钢板，使钢板可以重复利用；相比于传统的隔震减震阻尼器，本实用新型的BRB阻尼器由于其芯材可简单拆卸，并且可灵活更换，有着传统阻尼器不可超越的优越性。

综上，本实用新型构造简单、经济耐用、力学模型明确、震后更换方便；相比于传统BRB阻尼器具有芯板更换方便、无需水泥砂浆填充剂、约束钢板可重复利用等优点。

附图说明

图1为本实用新型平面图；

图2为本实用新型侧面构造图；

图3为本实用新型剖面图；

图中各标号为：1—可更换钢板、2—螺栓、3—端部连接部分、4—可更换芯板、5—卡具。

具体实施方式

实施例1：如图1-3所示，一种芯板可更换屈曲约束支撑阻尼器，包括可更换钢板1、可更换芯板4、螺栓2、卡具5；其中，位于呈上下布置的两块可更换钢板1之间的可更换芯板4两端从可更换钢板1伸出作为阻尼器端部连接部分3，可更换芯板4与可更换钢板1之间存在间距，可更换芯板4沿长度方向两侧分别间隔设置卡具5，卡具5与可更换钢板1贴合，通过螺栓2贯穿连接两块可更换钢板1及卡具5。

可选地，所述卡具5为U形卡具，位于可更换芯板4两侧的U形卡具的开口朝向可更换芯板4，且两开口的端部存在间距，可更换芯板4与卡具5的开口内侧面之间存在间隙。

可选地，所述可更换芯板4与卡具5的开口内侧面之间存在的间隙距离取值区间为0.1mm。以图3所示左侧的卡具为例进行说明，即可更换芯板4上表面与卡具5内侧上表面、可更换芯板4下表面与卡具5内侧下表面、可更换芯板4左侧面与卡具5内侧左侧面之间的距离为(0mm,1mm)。

实施例2：如图1-3所示，与实施例1基本相同，其不同之处在于：所述可更换芯板4与卡具5的开口内侧面之间存在的间隙距离取0.5mm。

实施例3：如图1-3所示，与实施例1基本相同，其不同之处在于：所述可更换芯板4与卡具5的开口内侧面之间存在的间隙距离取0.99mm。

具体而言，两块可更换钢板1之间设置可更换芯板4，且可更换芯板4长度方向的两端从可更换钢板1伸出作为阻尼器端部连接部分3，所述端部连接部分3采用螺栓、焊接、销轴、插销轴连接、插筋式预埋件、对拉式预埋件、混凝土加固连接节点等连接方式，使梁柱上的震动能量顺利传导到可更换芯板上。可更换芯板4的变形空间被卡具5、钢板1、螺栓2限制在一定范围内，每个卡具5都通过两颗螺栓2贯穿连接卡具5、钢板1，给可更换芯板4提供横向约束。进一步地，可更换芯板4与卡具5的开口内侧面之间存在间隙，使可更换芯板4在卡具5范围内产生屈服而不屈曲；即可更换芯板4在外荷载的震动条件下，不发生屈曲失稳，而发生在卡具5限位条件下的反复屈服，使芯板材料的塑性变形能力达到设计水平。此外，卡具5还可以防止螺栓2在局部应力集中时发生接触截面压坏现象。正面的钢板1、螺栓2的构造设计是为了限制可更换芯板4的侧向位移并可以方便拆卸下除可更换芯板4之外的构件，从而便于更换可更换芯板4。

本新型BRB阻尼器由钢板、螺栓、卡具、可更换式芯材、端部连接部分几方面组成；支撑阻尼器构件的使用方法是先通过框架计算得到所需要的可更换芯板长度；由确定好的可更换芯板长度，定制其他几个部分。根据有限元软件的模拟，得到螺栓、卡具的个数还有卡具和可更换芯板之间的间隙；螺栓、卡具、可更换芯板之间通过软件模拟得到三者的设计方案。最后，根据钢板、卡具、螺栓、可更换芯板的构造和端部连接部分的连接方式，将芯板控制在一个理想的活动区间内。在芯板受力变形上，传统BRB阻尼器需要无粘结材料和预留空隙避免芯板发生屈曲，而本实用新型的BRB阻尼器用卡具和螺栓给可更换芯板一个限位区间，就能使芯板达到反复拉压屈服的状态，受力模型更加精确。

上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1.一种芯板可更换屈曲约束支撑阻尼器，其特征在于：包括可更换钢板(1)、可更换芯板(4)、螺栓(2)、卡具(5)；其中，位于呈上下布置的两块可更换钢板(1)之间的可更换芯板(4)两端从可更换钢板(1)伸出作为阻尼器端部连接部分(3)，可更换芯板(4)与可更换钢板(1)之间存在间距，可更换芯板(4)沿长度方向两侧分别间隔设置卡具(5)，卡具(5)与可更换钢板(1)贴合，通过螺栓(2)贯穿连接两块可更换钢板(1)及卡具(5)。

2.根据权利要求1所述的芯板可更换屈曲约束支撑阻尼器，其特征在于：所述卡具(5)为U形卡具，位于可更换芯板(4)两侧的U形卡具的开口朝向可更换芯板(4)，且两开口的端部存在间距，可更换芯板(4)与卡具(5)的开口内侧面之间存在间隙。

3.根据权利要求2所述的芯板可更换屈曲约束支撑阻尼器，其特征在于：所述可更换芯板(4)与卡具(5)的开口内侧面之间存在的间隙距离取值区间为(0mm,1mm)。

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