CN219491375U - 一种轻质地震能量吸收器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于抗地震装置技术领域，尤其涉及一种轻质地震能量吸收器的抗地震装置，包括抗震支架，抗震支架设置在跨越建筑物框架结构内，抗震支架包括受力杆；缓冲组件，受力杆与缓冲组件邻接，使其形成圆柱体，管道，管道包括一对壳体和凸耳，凸耳通过紧固件将一对壳体包围在受力杆上，管道在圆柱体上延伸并包围圆柱体；以及连接结构，所述连接结构设置在受力杆两端，与现有的抗地震装置相比，在安装方面更加方便，在重量、能量吸收、和成本方面的显著改进。使用由屈曲抑制缓冲组件和管道围绕的屈服受力杆的沿着建筑框架的一个或多个对角线安装，并且通过吸收应变能来减少地震对建筑结构的影响。

Description

一种轻质地震能量吸收器

技术领域

本实用新型属于抗地震装置技术领域，尤其涉及一种轻质地震能量吸收器。

背景技术

日常生活中建筑物常常会因外界力的作用而产生震动，而地震作为几种常见自然灾害之一，其破坏力远高于其他外力作用所产生的震动，地震发生时剧烈的板壳运动不仅会造成建筑物(构筑物)倒塌、危及人民群众生命财产安全，还能引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散以及海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。

2021年07月20日公开了一种建筑用抗震支架，公开号为；CN213745265U，其中包括外部框架、管道机构，外部框架包括多个槽架，槽架围成矩形空腔，管道机构位于空腔内，槽架的两端设置独立块，独立块上设置第一立柱，槽架内部设置滑块，滑块上设置与第一立柱相对应的第二立柱，第一立柱与第二立柱之间设置导向弹簧，滑块上设置朝向矩形空腔的伸缩机构，伸缩机构包括第一折叠杆、第二折叠杆、液压弹簧杆，第一折叠杆一端连接滑块，第一折叠杆另一端连接第二折叠杆，第二折叠杆连接管道机构。

安装抗震装置可以降低地震对建筑结构的影响，但是目前的抗震装置的安装需要在现场进行加工，加工效率低，和组合等复杂工序，不仅浪费人力物力，而且安装效率低下，另外，现有的抗震装置无法根据具体需求拼接成所需要的情况十分不便。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种轻质地震能量吸收器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，提供如下技术方案：一种轻质地震能量吸收器，包括抗震支架，抗震支架设置在跨越建筑物框架结构内，抗震支架包括受力杆；缓冲组件，受力杆与缓冲组件邻接，使其形成圆柱体；管道，管道包括一对壳体和凸耳，凸耳通过连接结构将一对壳体包围在受力杆上，所述管道在圆柱体上延伸并包围圆柱体；以及连接结构，连接结构设置在受力杆两端，受力杆由退火铝合金构成。

在本技术方案中，抗震支架包括低强度铝受力杆，其在地震事件期间塑性变形，缓冲组件和外管道由复合材料或金属结构，以提供来自抗震支架的必要的载荷传递，受力杆在管道和缓冲组件内自由浮动，管道包括一对壳体，壳体上设置有凸耳，凸耳通过紧固机构固定，诸如成形的金属板夹具，其从壳体的一对凸耳上设置螺栓，或其它紧固机构。管道将缓冲组件紧密地保持抵靠在受力杆上。构成受力杆的各个部件可以单独地运送到安装地点现场组装。

在上述技术方案中，进一步的，受力杆为对称的十字形受力杆。

在本技术方案中，对称的十字形受力杆，其中轻质缓冲组件填充受力杆的杆臂之间的空间，对称的十字形受力杆和缓冲组件由外管道包围。在支柱和缓冲组件之间采用粘合剂，以允许受力杆的滞后作用不受缓冲组件和管道的纵向刚度的阻碍。粘合剂优选为硅树脂。对于细长多边形支柱，退火的铝合金用作该抗震支架组件中的对称的十字形受力杆，特别地，1100-O退火的铝非常适合用作受力杆，杆臂受力杆可以使用挤出制造或由带材焊接而成所得到，以提供足够的刚性，从而以合理的重量和成本抑制抗震支架屈曲。

在上述技术方案中，进一步的，缓冲组件为结构泡沫，结构泡沫填充十字形受力杆的杆臂之间的空间。

在本技术方案中，结构泡沫用作十字形受力杆的杆臂之间的缓冲组件，缓冲组件要求所有的抗屈曲刚度由最外管道提供。粘合剂将缓冲组件粘合到外管道上可以缓冲支柱和缓冲组件。这种实施方式是最适合工厂组装的经济配置。使用泡沫缓冲组件的完全组装的抗震支架最适合新建造应用，结构泡沫用于缓冲组件中，以提供相对低的重量和较低的成本。

在上述技术方案中，进一步的，缓冲组件为弧形结构，弧形结构由弧壁以及封闭空间组成，弧形结构分别设置在十字形受力杆的杆臂之间，弧形结构由纤维增强复合材料或钢或铝合金制成。

在本技术方案中，缓冲组件为弧形结构，其具有足够的弯曲和剪切刚度以抑制受力杆在预期屈服载荷下的屈曲，用于中空缓冲组件的最外管道仅需要将整个组件保持在一起，从而提供从一个中空缓冲组件到另一个中空缓冲组件的剪切和环向刚度，中空缓冲组件由弧壁和封闭空间组成，中空缓冲组件可以由纤维增强复合材料或钢或铝合金制成，或者由包括金属和复合元件的混合构造制成。拉挤成型由于其极低的重复成本以及相对高的初始加工成本而更适用于大规模生产。

在上述技术方案中，进一步的，受力杆为圆柱形受力杆，缓冲组件包围圆柱形受力杆。

在本技术方案中，圆柱形受力杆被可选结构泡沫缓冲组件包围，该圆柱形受力杆的形状和构造可以根据建筑要求而变化，可选的滑动剂可以在圆柱形受力杆和缓冲组件之间使用，以允许圆柱形受力杆的滞后作用不受管道的刚度的阻碍，从对称性和易于制造的角度来看，具有圆形横截面的支柱是理想的。圆柱形受力杆可以作为用于轻型建筑或幕墙中的位置。

本实用新型的有益效果是；抗震支架包括低强度铝受力杆，其在地震事件期间塑性变形，由于支柱材料应力-应变曲线中的滞回而阻尼建筑物的响应，缓冲组件和外管道由复合材料或金属结构，以提供来自抗震支架的必要的载荷传递，受力杆在轴环内自由浮动，与现有的抗地震装置相比，在安装方面更加便捷，可以根据建筑物的具体情况作出调整，重量、能量吸收、和成本方面的显著改进。

附图说明

图1是本实用新型的应用图；

图2是本实用新型的正视图:

图3是本实用新型的整体结构图；

图4是本实用新型的正视图；

图5是本实用新型的正视图；

图中附图标记为：10、抗震支架；20、受力杆；21、十字形受力杆；22、圆柱形受力杆；30、缓冲组件；31、结构泡沫；32、弧形结构；33、弧壁；34、封闭空间；40、管道；41、壳体；42、凸耳；50、连接结构。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

需要说明的是，在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

实施例1：

参见附图1-3本实施例提供了一种轻质地震能量吸收器，包括抗震支架10，抗震支架10设置在跨越建筑物框架结构内，抗震支架10包括受力杆20；缓冲组件30，受力杆20与缓冲组件30邻接，使其形成圆柱体；管道40，管道40包括一对壳体41和凸耳42，凸耳42通过紧固件将一对壳体41包围在受力杆20上，所述管道40在圆柱体上延伸并包围圆柱体；以及连接结构50，连接结构50设置在受力杆20两端，连接结构50优选为螺栓，将抗震支架10与跨越建筑物框架结构相连接，受力杆20由退火铝合金构成。

其中，受力杆20为对称的十字形受力杆21，对称的十字形受力杆21，其中轻质缓冲组件30填充十字受力杆21的杆臂之间的空间，对称的十字形受力杆21和缓冲组件30由外管道包围。在十字形受力杆21和缓冲组件30之间采用粘合剂，以允许十字形受力杆21的滞后作用不受缓冲组件30和管道40的纵向刚度的阻碍。粘合剂优选为硅树脂。对于十字形受力杆21，退火的铝合金用作该抗震支架组件中的对称的十字形受力杆21，特别地，1100-O退火的铝非常适合用作受力杆20，受力杆20可以使用挤出制造或由带材焊接而成所得到，以提供足够的刚性，从而以合理的重量和成本抑制抗震支架屈曲。

其中，缓冲组件30为结构泡沫31，结构泡沫31填充十字形受力杆21的杆臂之间的空间，结构泡沫31用作十字形受力杆21的杆臂之间的缓冲组件30，缓冲组件30要求所有的抗屈曲刚度由管道40提供。粘合剂将缓冲组件30粘合到管道40上可以缓冲十字形受力杆21和缓冲组件30。这种实施方式是最适合工厂组装的经济配置。使用泡沫缓冲组件的组装的抗震支架最适合新建造应用，结构泡沫31用于缓冲组件30中，以提供相对低的重量和较低的成本。

实施例2；

参见附图4本实施例提供了一种轻质地震能量吸收器，除了包括上述实施例的技术方案外，还具有以下技术特征；缓冲组件30为弧形结构32，弧形结构32由弧壁33以及封闭空间40组成，弧形结构32分别设置在十字形受力杆21的杆臂之间，弧形结构32由纤维增强复合材料或钢或铝合金制成。其具有足够的弯曲和剪切刚度以抑制受力杆在预期屈服载荷下的屈曲，用于弧形结构32的管道40仅需要将整个组件保持在一起，弧形结构32可以由纤维增强复合材料或钢或铝合金制成，或者由包括金属和复合元件的混合构造制成。拉挤成型由于其极低的重复成本以及相对高的初始加工成本而更适用于大规模生产。

实施例3；

参见附图5本实施例提供了一种轻质地震能量吸收器，与上述实施例的区别在于；其中受力杆20由圆柱形受力杆22构成，缓冲组件30包围圆柱形受力杆22。圆柱形受力杆22被可选结构泡沫31缓冲组件30包围，该圆柱形受力杆22的形状和构造可以根据建筑要求而变化，可选的滑动剂可以在圆柱形受力杆22和缓冲组件30之间使用，以允许圆柱形受力杆22的滞后作用不受管道的刚度的阻碍，从对称性和易于制造的角度来看，具有圆形横截面的支柱是理想的。圆柱形受力杆22可以作为用于轻型建筑或幕墙中的位置。

使用时抗震支架10通过斜撑或人字形抗震支架布置在跨越建筑物框架内，抗震支架10由低强度铝受力杆构成，其在地震事件期间塑性变形，缓冲组件30和管道由复合材料或金属结构，优选管道40由轧钢或铝片制成，以提供来自抗震支架10的必要的载荷传递，受力杆20在管道40和缓冲组件30内自由浮动，管道40包括一对壳体41，壳体41上设置有凸耳42，凸耳42通过紧固机构固定，诸如成形的金属板夹具，其从壳体41的一对凸耳42上可以设置螺栓，或其它紧固结构。管道40将缓冲组件30紧密地保持抵靠在受力杆20上。构成受力杆20的各个部件可以单独地运送到安装地点现场组装。

轻质地震能量吸收器可用于多种结构建筑物上以降低地震响应水平。受力杆采用低强度铝制成，在地震事件中塑性变形，该受力杆被管道与缓冲组件包围，它们提供高弯曲刚度，但没有拉伸刚度，以防止受力杆在压缩时的低能量屈曲失效，管道与缓冲组件由复合材料或金属结构组成，为受力杆上提供必要的载荷传递，该受力杆在管道与缓冲组件围成的圆柱体内自由浮动。使用由管道与缓冲组件围绕的受力杆的轻质地震能量吸收器沿着建筑物框架的一个或多个对角线安装，并且通过吸收地震产生应变能量来减少建筑结构的响应，以最大化吸收地震能量，支撑建筑在拉伸和压缩载荷循环中保持稳定，达到水平的塑性应变。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征是可以相互组合的，本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种轻质地震能量吸收器，其特征在于,包括抗震支架(10)，所述抗震支架(10)设置在跨越建筑物框架结构内；

所述抗震支架(10)包括受力杆(20)；

缓冲组件(30)，所述受力杆(20)与缓冲组件(30)邻接，使其形成圆柱体；

管道(40)，所述管道(40)包括一对壳体(41)，壳体(41)上设置有凸耳(42)，所述凸耳(42)通过紧固件将一对壳体(41)包围在受力杆(20)上，所述管道(40)在圆柱体上延伸并包围圆柱体；

以及连接结构(50)，所述连接结构(50)设置在受力杆(20)两端。

2.根据权利要求1所述的一种轻质地震能量吸收器，其特征在于,所述受力杆(20)为对称的十字形受力杆(21)。

3.根据权利要求2所述的一种轻质地震能量吸收器，其特征在于,所述缓冲组件(30)为结构泡沫(31)，所述结构泡沫(31)填充十字形受力杆(21)的杆臂之间的空间。

4.根据权利要求2所述的一种轻质地震能量吸收器，其特征在于,所述缓冲组件(30)为弧形结构(32)，所述弧形结构(32)由弧壁(33)以及封闭空间(34)组成，所述弧形结构(32)分别设置在十字形受力杆杆臂之间。

5.根据权利要求4所述的一种轻质地震能量吸收器，其特征在于,所述弧形结构(32)由纤维增强复合材料或钢或铝合金制成。

6.根据权利要求1所述的一种轻质地震能量吸收器，其特征在于,所述受力杆(20)为圆柱形受力杆(22)。

7.根据权利要求6所述的一种轻质地震能量吸收器，其特征在于,所述缓冲组件(30)包围圆柱形受力杆(22)。

8.根据权利要求1所述的一种轻质地震能量吸收器，其特征在于,所述连接结构(50)为螺栓。

9.根据权利要求1所述的一种轻质地震能量吸收器，其特征在于,所述受力杆(20)由退火铝合金构成。

10.根据权利要求1所述的一种轻质地震能量吸收器，其特征在于,所述管道(40)由轧钢或铝片制成。