CN219773255U - 变阶金属屈服型阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变阶金属屈服型阻尼器，包括一阶组件和二阶组件，所述一阶组件包括一阶下连接板、一阶侧板、一阶支撑板、一阶上连接板以及由低屈服点软钢材料制成的一阶核心板；所述二阶组件包括二阶连接板、导向装置、二阶侧板以及由低屈服点软钢材料制成的二阶核心板；所述二阶侧板与对应一侧的一阶支撑板之间预留有供二阶组件启动的距离。该变阶金属屈服型阻尼器，使得不管在小震还是大震时，阻尼器都能发挥相匹配的耗能作用，进而更好地满足小震、大震不同的耗能需求。

Description

变阶金属屈服型阻尼器

技术领域

本实用新型涉及阻尼器的技术领域，尤其是一种变阶金属屈服型阻尼器。

背景技术

随着高层建筑及数量的不断增加，为保证高层建筑有良好的稳定性能和抗震性能，阻尼器被广泛运用到高层建筑结构中。金属屈服型阻尼器简称MYD，是一种位移型阻尼器，它通过核心板屈服，在塑性阶段产生耗能。传统的MYD屈服点是唯一的，耗能形式单一，无法同时满足小震和大震时的减振耗能需求。小震时，屈服荷载大的阻尼器一直在弹性阶段，无法发挥耗能；大震时，屈服荷载小的阻尼器又因塑性损伤，导致耗能能力下降。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型提出一种变阶金属屈服型阻尼器，使得不管在小震还是大震时，阻尼器都能发挥相匹配的耗能作用，进而更好地满足小震、大震不同的耗能需求。

根据本实用新型实施例的变阶金属屈服型阻尼器，包括一阶组件和二阶组件，一阶组件包括一阶下连接板、一阶侧板、一阶支撑板、一阶上连接板以及由低屈服点软钢材料制成的一阶核心板，一阶侧板的数量为两个，两个一阶侧板对称设置在一阶下连接板上表面的左右两侧，一阶上连接板设置在两个一阶侧板的顶部，一阶核心板通过焊接方式与一阶下连接板、一阶侧板以及一阶上连接板紧密连接，一阶支撑板的数量为两个，每个一阶侧板上设置有一个一阶支撑板，两个一阶支撑板等高设置在两个一阶侧板之间；二阶组件包括二阶连接板、导向装置、二阶侧板以及由低屈服点软钢材料制成的二阶核心板，二阶连接板位于两个一阶支撑板的上方，二阶侧板对称设置在二阶连接板下表面的左右两侧，二阶核心板通过焊接方式与二阶连接板以及二阶侧板紧密连接，导向装置的数量为两个，每个二阶侧板上设置有一个导向装置，两个二阶侧板位于等高设置的两个导向装置之间，且导向装置位于一阶支撑板的下方；二阶侧板与对应一侧的一阶支撑板之间预留有供二阶组件启动的距离。

本实用新型的有益效果是，通过将一阶组件和二阶组件两者相结合，使得产品屈服位移设计更加灵活，耗能形式不再单一；在不同强度地震作用下，进行分阶段屈服耗能，有效降低地震对主体结构的损害，实现自适应多阶段的智能抗震理念；通过在二阶核心板上设有导向装置，可以更好地控制受力方向，保证二阶核心板在设定变形范围内产生变形耗能。

根据本实用新型一个实施例，一阶组件还包括一阶横筋板，一阶横筋板设置在两个一阶侧板之间，一阶横筋板与一阶支撑板平行布置，且一阶横筋板位于一阶支撑板的上方。

根据本实用新型一个实施例，一阶横筋板的数量为两个，两个一阶横筋板和一个一阶支撑板将对应的一阶侧板等分成四段。

根据本实用新型一个实施例，一阶组件还包括一阶竖筋板，一阶竖筋板设置在一阶下连接板与一阶上连接板之间，一阶竖筋板与一阶侧板平行布置，且一阶竖筋板位于两个一阶侧板的中间位置。

根据本实用新型一个实施例，一阶核心板通过焊接方式与一阶横筋板紧密连接。

根据本实用新型一个实施例，一阶核心板通过焊接方式与一阶竖筋板紧密连接。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

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申请中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的正视图；

图3是一阶组件的结构示意图一；

图4是一阶组件的结构示意图二；

图5是二阶组件的结构示意图。

图中的标号为：1、一阶组件；1-1、一阶下连接板；1-2、一阶侧板；1-3、一阶核心板；1-4、一阶支撑板；1-5、一阶上连接板；1-6、一阶横筋板；1-7、一阶竖筋板；2、二阶组件；2-1、二阶连接板；2-2、导向装置；2-3、二阶侧板；2-4、二阶核心板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“一侧”、“另一侧”、“两侧”、“之间”、“中部”、“上端”、“下端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语 “设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考附图具体描述本实用新型实施例的变阶金属屈服型阻尼器。

见图1、图2、图3、图4和图5，本实用新型的变阶金属屈服型阻尼器，包括一阶组件1和二阶组件2，一阶组件1包括一阶下连接板1-1、一阶侧板1-2、一阶支撑板1-4、一阶上连接板1-5以及由低屈服点软钢材料制成的一阶核心板1-3，一阶下连接板1-1、一阶侧板1-2、一阶支撑板1-4和一阶上连接板1-5均由普通碳钢材料制成，如Q235钢或Q345钢，低屈服点软钢材料为LY100钢板、LY160钢板以及LY225钢板等。

一阶侧板1-2的数量为两个，两个一阶侧板1-2对称设置在一阶下连接板1-1上表面的左右两侧，一阶上连接板1-5设置在两个一阶侧板1-2的顶部，一阶核心板1-3通过焊接方式与一阶下连接板1-1、一阶侧板1-2以及一阶上连接板1-5紧密连接，一阶支撑板1-4的数量为两个，每个一阶侧板1-2上设置有一个一阶支撑板1-4，两个一阶支撑板1-4等高设置在两个一阶侧板1-2之间。

二阶组件2包括二阶连接板2-1、导向装置2-2、二阶侧板2-3以及由低屈服点软钢材料制成的二阶核心板2-4，二阶连接板2-1、导向装置2-2和二阶侧板2-3均由普通碳钢材料制成，如Q235钢或Q345钢，低屈服点软钢材料为LY100钢板、LY160钢板以及LY225钢板等。

二阶连接板2-1位于两个一阶支撑板1-4的上方，二阶侧板2-3对称设置在二阶连接板2-1下表面的左右两侧，二阶核心板2-4通过焊接方式与二阶连接板2-1以及二阶侧板2-3紧密连接，导向装置2-2的数量为两个，每个二阶侧板2-3上设置有一个导向装置2-2，两个二阶侧板2-3位于等高设置的两个导向装置2-2之间，且导向装置2-2位于一阶支撑板1-4的下方；二阶侧板2-3与对应一侧的一阶支撑板1-4之间预留有供二阶组件2启动的距离。

其中，一阶支撑板1-4与二阶连接板2-1之间的间隙为2～3mm，一阶支撑板1-4与导向装置2-2之间的间隙为2～3mm，一阶支撑板1-4与二阶侧板2-3之间的间隙即为二阶启动位移，根据规范要求一般应取层高的1/550，建议设为8～12mm。

一阶组件1还包括一阶横筋板1-6，一阶横筋板1-6设置在两个一阶侧板1-2之间，一阶横筋板1-6与一阶支撑板1-4平行布置，且一阶横筋板1-6位于一阶支撑板1-4的上方。一阶横筋板1-6的数量为两个，两个一阶横筋板1-6和一个一阶支撑板1-4将对应的一阶侧板1-2等分成四段。一阶核心板1-3通过焊接方式与一阶横筋板1-6紧密连接。

一阶组件1还包括一阶竖筋板1-7，一阶竖筋板1-7设置在一阶下连接板1-1与一阶上连接板1-5之间，一阶竖筋板1-7与一阶侧板1-2平行布置，且一阶竖筋板1-7位于两个一阶侧板1-2的中间位置。一阶核心板1-3通过焊接方式与一阶竖筋板1-7紧密连接。

该变阶金属屈服型阻尼器的工作原理如下：

本实用新型的变阶金属屈服型阻尼器可以简称为变阶MYD，也可以简称为VMD，以型号VMD-100/350×1.5/7.5为例，其中，VMD即表示变阶金属屈服型阻尼器的简称；100/350表示一阶屈服承载力为100kN，二阶屈服承载力为350kN；1.5/7.5表示一阶屈服位移为1.5mm，二阶屈服总位移为7.5mm。为了减震耗能，该阻尼器一般采用上下支墩墙的安装形式，支墩墙的上下工作面装有预埋板，预埋板靠近墙体一侧焊有锚栓，通过浇筑与墙体固定，预埋板另一侧与VMD的上下连接板直接焊接。当地震引起层间变形时，上下支墩墙会产生相对位移，引起VMD发生左右剪切变形，下面根据其具体地震响应大小进行说明。

当发生小震时，地震响应引起的层间位移较小，结构基本处于弹性阶段，根据GB50011-2010建筑抗震设计规范第5.5.1条：对于变形较大的钢筋混凝土框架结构，其弹性层间位移角限值为1/550。以层高3.2m为例，其对应的层间位移为5.82mm。假定上下支墩强完全刚性，不产生变形，则阻尼器上下两端连接板发生的相对位移也为5.82mm，即：一阶下连接板1-1和一阶上连接板1-5发生相对位移5.82mm。此时尚未达到二阶启动位移，因此仅一阶核心板1-3会发生剪切变形，进入塑性，产生耗能。

当发生中、大震时，此时地震响应引起的层间位移较大，结构已经部分或全部进行弹塑性阶段，根据GB50011-2010建筑抗震设计规范第5.5.5条：对于变形较大的钢筋混凝土框架结构，其弹性层间位移角限值为1/100。此时层间位移已经超过二阶启动位移，当大于6mm的二阶启动位移时，一阶支撑板1-4撞击二阶侧板2-3，使得二阶核心板2-4一同发生剪切变形，一阶核心板1-3和二阶核心板2-4同时进入塑性，共同产生耗能。

二阶侧板2-3侧面焊接导向装置2-2，将一阶支撑板1-4的运动空间控制在导向装置2-2与二阶连接板2-1之间。

一阶核心板1-3面积较大，除了在两侧焊接一阶侧板1-2之外，还需在一阶核心板1-3上焊接横、竖筋板以约束一阶核心板1-3，防止一阶核心板1-3面外变形失稳，导致一阶MYD无法再进行耗能。

该变阶金属屈服型阻尼器，通过将一阶组件1和二阶组件2两者相结合，使得产品屈服位移设计更加灵活，耗能形式不再单一；在不同强度地震作用下，进行分阶段屈服耗能，有效降低地震对主体结构的损害，实现自适应多阶段的智能抗震理念；通过在二阶核心板2-4上设有导向装置2-2，可以更好地控制受力方向，保证二阶核心板2-4在设定变形范围内产生变形耗能；另外，跟二阶MYD结构类似，还可以在一阶核心板1-3的对称位置处设置三阶MYD，并设置不同的三阶启动位移，可以更好地适应小、中大震、超大震的减震耗能需求。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种变阶金属屈服型阻尼器，其特征在于：

包括一阶组件(1)和二阶组件(2)，

所述一阶组件(1)包括一阶下连接板(1-1)、一阶侧板(1-2)、一阶支撑板(1-4)、一阶上连接板(1-5)以及由低屈服点软钢材料制成的一阶核心板(1-3)，

所述一阶侧板(1-2)的数量为两个，两个所述一阶侧板(1-2)对称设置在一阶下连接板(1-1)上表面的左右两侧，所述一阶上连接板(1-5)设置在两个一阶侧板(1-2)的顶部，所述一阶核心板(1-3)通过焊接方式与一阶下连接板(1-1)、一阶侧板(1-2)以及一阶上连接板(1-5)紧密连接，所述一阶支撑板(1-4)的数量为两个，每个一阶侧板(1-2)上设置有一个一阶支撑板(1-4)，两个一阶支撑板(1-4)等高设置在两个一阶侧板(1-2)之间；

所述二阶组件(2)包括二阶连接板(2-1)、导向装置(2-2)、二阶侧板(2-3)以及由低屈服点软钢材料制成的二阶核心板(2-4)，

所述二阶连接板(2-1)位于两个一阶支撑板(1-4)的上方，所述二阶侧板(2-3)对称设置在二阶连接板(2-1)下表面的左右两侧，所述二阶核心板(2-4)通过焊接方式与二阶连接板(2-1)以及二阶侧板(2-3)紧密连接，所述导向装置(2-2)的数量为两个，每个二阶侧板(2-3)上设置有一个导向装置(2-2)，两个二阶侧板(2-3)位于等高设置的两个导向装置(2-2)之间，且导向装置(2-2)位于一阶支撑板(1-4)的下方；

二阶侧板(2-3)与对应一侧的一阶支撑板(1-4)之间预留有供二阶组件(2)启动的距离。

2.根据权利要求1所述的变阶金属屈服型阻尼器，其特征在于：所述一阶组件(1)还包括一阶横筋板(1-6)，所述一阶横筋板(1-6)设置在两个一阶侧板(1-2)之间，一阶横筋板(1-6)与一阶支撑板(1-4)平行布置，且一阶横筋板(1-6)位于一阶支撑板(1-4)的上方。

3.根据权利要求2所述的变阶金属屈服型阻尼器，其特征在于：所述一阶横筋板(1-6)的数量为两个，两个一阶横筋板(1-6)和一个一阶支撑板(1-4)将对应的一阶侧板(1-2)等分成四段。

4.根据权利要求1所述的变阶金属屈服型阻尼器，其特征在于：所述一阶组件(1)还包括一阶竖筋板(1-7)，所述一阶竖筋板(1-7)设置在一阶下连接板(1-1)与一阶上连接板(1-5)之间，一阶竖筋板(1-7)与一阶侧板(1-2)平行布置，且一阶竖筋板(1-7)位于两个一阶侧板(1-2)的中间位置。

5.根据权利要求2所述的变阶金属屈服型阻尼器，其特征在于：所述一阶核心板(1-3)通过焊接方式与一阶横筋板(1-6)紧密连接。

6.根据权利要求4所述的变阶金属屈服型阻尼器，其特征在于：所述一阶核心板(1-3)通过焊接方式与一阶竖筋板(1-7)紧密连接。