CN218323293U - 一种屈曲约束支撑与黏滞阻尼器复合减震装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种屈曲约束支撑与黏滞阻尼器复合减震装置，属于被动消能减震、工程结构抗震领域。本实用新型包括屈曲约束支撑、黏滞阻尼器、节点板；所述屈曲约束支撑两端分别连接节点板，黏滞阻尼器一端连接节点板，黏滞阻尼器另一端连接屈曲约束支撑，节点板通过预埋的方式固定到结构柱和结构梁的外表面交界处。本实用装置兼备位移型和速度型阻尼器的特点，可以实现小震下由黏滞阻尼器耗能为结构附加阻尼比，支撑仅提供刚度；中、大震下两种不同类型的阻尼器联合耗能减震的设计目标。可适用于钢结构、钢筋混凝土结构等建筑的抗震加固或减震设计。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种屈曲约束支撑与黏滞阻尼器复合减震装置，属于被动消能减震、工程结构抗震领域。
背景技术
钢结构和钢筋混凝土结构已成为城镇建筑的主要建筑形式，包括居民住宅、商业写字楼和工业厂房等，对其进行抗震研究有着深远意义。
地震作用下，如果建筑没有采用减隔震措施，地震传入结构的能量完全靠结构自身阻尼比和构件变形(比如墙体开裂，梁柱变形)消耗，当地震作用大的时候梁柱变形也大，由此导致维修困难。因此有必要采用减震装置，但是现今建筑减震设计或抗震加固常使用单一类型的阻尼器，这种方式有时不能满足建筑对附加刚度和附加阻尼比的需求。为了弥补单一阻尼器在特殊场合应用不足的问题，有必要提出新型复合减震装置，为消能减震提供借鉴和指导。
发明内容
本实用新型提供了一种屈曲约束支撑与黏滞阻尼器复合减震装置，通过屈曲约束支撑、黏滞阻尼器，构建了斜撑布置的复合减震装置。
本实用新型的技术方案是：一种屈曲约束支撑与黏滞阻尼器复合减震装置，包括屈曲约束支撑1、黏滞阻尼器2、节点板3；所述屈曲约束支撑1两端分别连接节点板3，黏滞阻尼器2一端连接节点板3，黏滞阻尼器2另一端连接屈曲约束支撑1，节点板3通过预埋的方式固定到结构柱6和结构梁7的外表面交界处。
所述屈曲约束支撑1的芯材与节点板3相连。
所述屈曲约束支撑1两头的黏滞阻尼器2一端通过销轴5与屈曲约束支撑1约束构件上的耳板4固定，黏滞阻尼器2另一端则通过销轴5与节点板3上的耳板4固定。
固定同一黏滞阻尼器2两端的耳板4的内孔圆心连线与屈曲约束支撑1的轴线平行。
所述屈曲约束支撑1轴线通过结构柱6与结构梁7的轴线交点。
各黏滞阻尼器2与屈曲约束支撑1的约束构件轴线相互平行，各黏滞阻尼器2的轴线与屈曲约束支撑1的轴线在同一框架平面内，同时各黏滞阻尼器2轴线与屈曲约束支撑1轴线的距离相等。
所述黏滞阻尼器2缸筒与屈曲约束支撑1约束构件之间的距离取30mm～60mm。
所述屈曲约束支撑1芯材选用Q235、Q345或者是低屈服点钢材。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型提出在屈曲约束支撑两端部附近增设粘滞阻尼器，黏滞阻尼器的一端固定于节点板，另一端固定于屈曲约束支撑的约束构件，由此形成黏滞耗能系统；这个系统和屈曲约束支撑的芯材以并联的方式通过节点板与主体结构连接，结构产生地震响应时屈曲约束支撑和其端部的黏滞阻尼器能各自进入工作阶段。黏滞阻尼器由于自身没有刚度不仅不会增加结构的响应，其滞后特性还能弥补小震下约束支撑不耗能的缺点。总之，该实用装置兼备位移型和速度型阻尼器的特点，可以实现小震下由黏滞阻尼器耗能为结构附加阻尼比，支撑仅提供刚度；中、大震下两种不同类型的阻尼器联合耗能减震的设计目标。可适用于钢结构、钢筋混凝土结构等建筑的抗震加固或减震设计。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为图1的节点板连接部分示意图；
图3为黏滞阻尼器示意图；
图4为屈曲约束支撑正视示意图；
图5为屈曲约束支撑A-A剖视图；
图6为屈曲约束支撑俯视示意图；
图7为屈曲约束支撑B-B剖视图；
图中各标号为：1-屈曲约束支撑，2-黏滞阻尼器，3-节点板，4-耳板，5-销轴，6-结构柱，7-结构梁，8-连接板，9-封口，10-油孔，11-缸筒，12-活塞杆，13-活塞，14-油腔，15-约束构件，16-填充材料，17-芯材。
具体实施方式
实施例1：如图1-7所示，一种屈曲约束支撑与黏滞阻尼器复合减震装置，包括屈曲约束支撑1、黏滞阻尼器2、节点板3；所述屈曲约束支撑1两端分别连接节点板3，黏滞阻尼器2一端连接节点板3，黏滞阻尼器2另一端连接屈曲约束支撑1，节点板3通过预埋的方式固定到结构柱6和结构梁7的外表面交界处。需要说明的是，屈曲约束支撑1、黏滞阻尼器2可以采用公知的产品，也可以为如下。比如，屈曲约束支撑主要包括约束构件15、填充材料16、芯材17，芯材17被包裹于约束构件15中，再在约束构件15中注入填充材料16。黏滞阻尼器2可以采用单出杆式黏滞阻尼器，也可以采用双出杆式黏滞阻尼器，如图3所示为双出杆式黏滞阻尼器。约束构件和填充材料紧密接触，而芯材与填充材料之间预设间隙，这样约束构件与芯材的轴向变形相互独立；基于此，本实用新型提出在屈曲约束支撑两端部附近增设粘滞阻尼器，黏滞阻尼器的一端固定于节点板，另一端固定于屈曲约束支撑的约束构件，由此形成黏滞耗能系统。
可选地，所述屈曲约束支撑1的芯材17通过焊接与节点板3相连。
可选地，所述屈曲约束支撑1两头的黏滞阻尼器2一端通过销轴5固定于屈曲约束支撑1约束构件15上的耳板4，黏滞阻尼器2另一端则通过销轴5固定于节点板3上的耳板4。即如图中所示，耳板4分别焊接到屈曲约束支撑1的约束构件外表面和节点板3，通过耳板4连接将黏滞阻尼器2一端与节点板3连接、将黏滞阻尼器2另一端与屈曲约束支撑1连接。
可选地，固定同一黏滞阻尼器2两端的耳板4的内孔圆心连线与屈曲约束支撑1的轴线平行；用于确保黏滞阻尼器2安装后，其轴线与屈曲约束支撑1的轴线平行。
可选地，所述屈曲约束支撑1轴线通过结构柱6与结构梁7的轴线交点。通过该设计，能够在地震作用下，让屈曲约束支撑1的轴向拉压变形最大。
可选地，各黏滞阻尼器2与屈曲约束支撑1的约束构件轴线相互平行，各黏滞阻尼器2的轴线与屈曲约束支撑1的轴线在同一框架平面内，同时各黏滞阻尼器2轴线与屈曲约束支撑1轴线的距离相等。应用该技术方案，构件在框架平面内轴线平行，可以避免轴力出现垂直与框架平面的分量，从而避免产生让整体结构出现转动的力矩。
可选地，所述黏滞阻尼器2缸筒与屈曲约束支撑1约束构件之间的距离取30mm～60mm(如可取30mm、50mm、60mm等)。即黏滞阻尼器2与屈曲约束支撑1的最小间隔为30mm～60mm。基于该设计，一方面使得装或更换黏滞阻尼器2方便；另一方面，同时可以不让黏滞阻尼器2距离屈曲约束支撑1太远，进而可以减小黏滞阻尼器2轴力对屈曲约束支撑1产生的力矩。
可选地，所述屈曲约束支撑1芯材选用Q235、Q345或者是低屈服点钢材。通过选用不同的芯材进而实现不同的效果，比如：屈曲约束支撑1选用Q235或Q345钢作芯材，成本较低，支撑设计为小震仅提供刚度，大震则同时提供刚度和附加阻尼比；当芯材使用低屈服点钢时，屈曲约束支撑1可以设计为小震和大震工况下都提供刚度和附加阻尼比。
在施工现场，屈曲约束支撑1两端的芯材通过焊接与节点板3紧密连接，黏滞阻尼器2通过销轴5分别连接到屈曲约束支撑1与节点板3上的耳板4。改变屈曲约束支撑1的芯材可以调整复合减震装置为结构提供更多刚度或是在地震作用下耗散更多能量。
通过上述技术方案，将典型位移型阻尼器——屈曲约束支撑和典型速度型阻尼器——黏滞阻尼器进行并联组合，以得到一种性能更优越的复合减震装置，满足建筑结构对消能减震性能的需求。该复合减震装置可以同时为结构提供附加刚度与附加阻尼比；并且，相比于将这两种阻尼器分别布置于同一建筑，复合减震装置结构紧凑，安装使用的空间利用率更高；也节约了单独安装黏滞阻尼器时所需要的悬壁墙或支撑构件的成本，相比悬壁墙布置，其位移更大(相对的速度也更大)，可以让黏滞阻尼器出力更多。
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 (8)
1.一种屈曲约束支撑与黏滞阻尼器复合减震装置，其特征在于：包括屈曲约束支撑(1)、黏滞阻尼器(2)、节点板(3)；所述屈曲约束支撑(1)两端分别连接节点板(3)，黏滞阻尼器(2)一端连接节点板(3)，黏滞阻尼器(2)另一端连接屈曲约束支撑(1)，节点板(3)通过预埋的方式固定到结构柱(6)和结构梁(7)的外表面交界处。
2.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑与黏滞阻尼器复合减震装置，其特征在于：所述屈曲约束支撑(1)的芯材与节点板(3)相连。
3.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑与黏滞阻尼器复合减震装置，其特征在于：所述屈曲约束支撑(1)两头的黏滞阻尼器(2)一端通过销轴(5)与屈曲约束支撑(1)约束构件上的耳板(4)固定，黏滞阻尼器(2)另一端则通过销轴(5)与节点板(3)上的耳板(4)固定。
4.根据权利要求3所述的屈曲约束支撑与黏滞阻尼器复合减震装置，其特征在于：固定同一黏滞阻尼器(2)两端的耳板(4)的内孔圆心连线与屈曲约束支撑(1)的轴线平行。
5.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑与黏滞阻尼器复合减震装置，其特征在于：所述屈曲约束支撑(1)轴线通过结构柱(6)与结构梁(7)的轴线交点。
6.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑与黏滞阻尼器复合减震装置，其特征在于：各黏滞阻尼器(2)与屈曲约束支撑(1)的约束构件轴线相互平行，各黏滞阻尼器(2)的轴线与屈曲约束支撑(1)的轴线在同一框架平面内，同时各黏滞阻尼器(2)轴线与屈曲约束支撑(1)轴线的距离相等。
7.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑与黏滞阻尼器复合减震装置，其特征在于：所述黏滞阻尼器(2)缸筒与屈曲约束支撑(1)约束构件之间的距离取30mm～60mm。
8.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑与黏滞阻尼器复合减震装置，其特征在于：所述屈曲约束支撑(1)芯材选用Q235、Q345或者是低屈服点钢材。
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