CN220644698U - 一种安装于抗震墙底部的复合阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种安装于抗震墙底部的复合阻尼器，包括U型钢板、外覆盖板、限位板、钢垫板、下底板、摩擦主板和黄铜板。本实用新型所述的复合阻尼器具有屈服后刚度硬化行为、多阶段耗能等特点。这种阻尼器构造简单，便于制作、安装以及震后损坏更换，显著改善工程结构的抗震能力，能实现多阶段抗震性能目标的功能需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种安装于抗震墙底部的复合阻尼器，属于工程结构抗震技术领域。
背景技术
工程抗震是房屋结构设计及建造关键问题，隔震减震技术可以极大削减地震发生时地震对工程结构的损害，阻尼器是结构耗能设计中的重要装置，目前的阻尼器多为单一耗能机制的阻尼器，以滞回型阻尼器为例，阻尼器虽然可为结构提供较大的初始刚度，但当阻尼器启动后，刚度骤减，这将引起结构的刚度突变，在薄弱楼层形成不利的失效机制，达不到结构整体抗震性能的要求。
本实用新型的阻尼器是一种能提供摩擦耗能及软钢弯曲屈曲耗能的复合耗能的阻尼耗能装置，这种阻尼器具有屈服后刚度硬化行为、多阶段耗能的特点，屈服后刚度硬化行为对主结构层刚度具有一定的补偿作用，能改善滞回型阻尼器屈服后刚度不足的缺点。多阶段耗能的特点体现在：发生小地震时，摩擦阻尼器发挥主要作用，阻尼器在不明显损坏的情况耗散地震能量，当发生破坏作用较大的中震和大震时，摩擦阻尼器和“U”金属阻尼器在强震中共同工作，可大幅度提高地震能量的耗散。本实用新型的阻尼器体积小和可大量安装于房屋抗震墙的底部，地震后损坏的阻尼器可以通过替换或部件修复后继续使用，实现良好的结构安全性与经济性。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有滞回型阻尼器存在的缺陷提供一种安装于抗震墙底部的复合阻尼器。
本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：一种安装于抗震墙底部的复合阻尼器，其特征在于所述的复合阻尼器由U型钢板(1)、外覆盖板(2)、限位板(3)、钢垫板(4)、下底板(5)、摩擦主板(6)和黄铜板(7)七种部件组成，各个部件用高强螺栓在部件中预留的螺栓孔处连接成一体。
其中，所述U型钢板(1)是平直钢板在中间区段弯曲180°圆弧而成，其材质是屈服强度不高于235MPa的低碳合金钢，U型钢板(1)的平直区段上预留用于与限位板(3)和外覆盖板(2)螺栓连接的螺栓孔洞，U型钢板(1)与限位板(3)及外覆盖板(2)通过高强螺栓相连。
其中，所述外覆盖板(2)开有3个螺栓孔洞，其中的一个螺栓孔洞用于与钢垫板(4)的螺栓连接，其余两个螺栓孔洞用于与U型钢板(1)的螺栓连接。
其中，所述黄铜板(7)的材质为黄铜，厚度3～6mm，黄铜板(7)开有与外覆盖板(2)开孔位置相对应的两个圆形螺栓孔洞。
其中，摩擦主板(6)开有矩形孔，矩形孔的宽度尺寸与黄铜板(7)上的螺栓孔洞的直径尺寸相同，矩形孔的长度尺寸是黄铜板(7)上的两个圆形螺栓孔洞的中心距尺寸加上100mm。
其中，所述限位板(3)开有3个螺栓孔洞，其中的两个螺栓孔洞用于与U型钢板(1)的螺栓连接，余下的一个孔洞用于与下底板(5)的螺栓连接。
本实用新型的有益效果体现在：
(1)所述的复合阻尼器体量小，耗能效率高，可根据墙体结构耗能的需求灵活设置在抗震墙的墙体的下部。
(2)所述的复合阻尼器中设置的摩擦板和半圆弯曲的U型钢板两种耗能装置，可以实现摩擦耗能和钢材屈曲耗能，因此能更高效的耗散输入的地震能量，从而降低地震对房屋的损害。
(3)所述的复合阻尼器中的摩擦板和U型钢板这两种耗能装置可以实现二阶段的抗震耗能效果：当建筑物遭遇小地震或强风时，摩擦阻尼器被激活，阻尼器在不明显损坏的情况耗散地震能量；当发生破坏作用较大的中震和大震时，摩擦阻尼器和“U”金属阻尼器共同工作，可大幅度提高地震能量的耗散。
(4)所述的复合阻尼器各零部件采用高强螺栓进行连接，保证了强震时耗能的持续性，即使发生较大变形，仍可为墙体提供必要的轴向力，避免了因设置阻尼器导致的墙体刚度显著降低的问题。
(5)阻尼器与墙体连接采用螺栓连接，拆换维修方便，综合经济性好。
附图说明
图1为本实用新型的整体正视图；
图2为本实用新型的整体等轴侧视图；
图3为本实用新型中的U型钢板的等轴侧视图；
图4为本实用新型中的外覆盖板的等轴侧视图；
图5为本实用新型中的限位板的等轴侧视图；
图6为本实用新型中的钢垫板的等轴侧视图；
图7为本实用新型中的摩擦主板的等轴侧视图；
图8为本实用新型中的黄铜板的等轴侧视图。
图例说明：1、U型钢板；2、外覆盖板；3、限位板；4、钢垫板；5、下底板；6、摩擦主板；7、黄铜板。
具体实施方式
以下结合附图通过具体实施例对本实用新型做进一步解释说明。
参见所示，本实用新型为一种安装于抗震墙底部的复合阻尼器，该复合阻尼器是由U型钢板(1)、外覆盖板(2)、限位板(3)、钢垫板(4)、下底板(5)、摩擦主板(6)和黄铜板(7)组成，各个部件用高强螺栓在部件中预留的螺栓孔处连接成一体：
其中，所述U型钢板(1)是由软钢钢板加工而成，其形状特征为“U”型，U型钢板(1)两侧开有对称圆孔，与限位板(3)及外覆盖板(2)通过高强螺栓相连；
其中，所述外覆盖板(2)表面开有三孔，上部一孔通过高强螺栓与钢垫板(4)固定连接，下部两孔通过高强螺栓施加预紧力并与U型钢板(1)固定连接；
其中，所述黄铜板(7)开有与外覆盖板(2)开孔位置相同的圆孔，圆孔的大小与穿入螺栓杆相匹配，摩擦主板(6)开有矩形孔洞，地震时可实现外覆盖板(2)上螺栓带动黄铜板(7)与摩擦主板(6)产生往复的相对位移，实现摩擦耗能；
其中，所述限位板(3)竖向开有双孔与U型钢板(1)通过螺栓相连，底部开有一孔与下底板(5)通过螺栓相连，限位板(3)两边设置成加肋形式，来加强限位板(3)的抗变形能力。
本实用新型组装及安装的步骤如下：
1、将两片黄铜板(7)放置在摩擦主板(6)两侧，两片外覆盖板(2)分别紧贴两个黄铜板(7)，两个U型钢板(1)放置在两片外覆盖板(2)外侧，钢垫板(4)夹在两片外覆盖板(2)之间，各部件对位后用高强螺栓穿过各部件上预留的孔洞，拧紧螺栓使各部件连接为一体。
2、将两个限位板(3)分别与U型钢板(1)用螺栓连接，两个限位板(3)底部与下底板(5)螺栓连接，拧紧所有螺栓到预定的预应力，阻尼器完成组装。
3、组装完成的阻尼器上部钢垫板(4)和下底板(5)分别焊接在需要安装阻尼器的抗震墙对应位置的预埋钢件上，完成阻尼器在墙体上的安装。地震发生时，抗震墙底部产生位移，钢垫板(4)带动外覆盖板(2)发生上下位移，使得与外覆盖板(2)连接的黄铜板(7)和摩擦主板(6)发生相对位移，此时黄铜板(7)与摩擦主板(6)发生滑动摩擦消耗地震能量，当相对位移引发U型钢板(1)材料屈服时，U型钢板(1)同时耗散地震能量。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种安装于抗震墙底部的复合阻尼器，其特征在于所述的复合阻尼器由U型钢板(1)、外覆盖板(2)、限位板(3)、钢垫板(4)、下底板(5)、摩擦主板(6)、黄铜板(7)七种部件组成；
所述的摩擦主板(6)与下底板(5)焊接为一体，其余的各个部件用若干个高强螺栓在对应的预留螺栓孔洞处连接成一体；
所述U型钢板(1)是平直钢板在中间区段弯曲180°圆弧而成；
U型钢板(1)的平直区段上预留用于与限位板(3)和外覆盖板(2)螺栓连接的螺栓孔洞；
所述外覆盖板(2)开有3个螺栓孔洞，其中的一个螺栓孔洞用于与钢垫板(4)的螺栓连接，其余两个螺栓孔洞用于与U型钢板(1)的螺栓连接；
黄铜板(7)开有与外覆盖板(2)开孔位置相对应的两个圆形螺栓孔洞；
摩擦主板(6)开有矩形孔，矩形孔的宽度尺寸与黄铜板(7)上的螺栓孔洞的直径尺寸相同；
所述限位板(3)开有3个螺栓孔洞，其中的两个螺栓孔洞用于与U型钢板(1)的螺栓连接，余下的一个孔洞用于与下底板(5)的螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的一种安装于抗震墙底部的复合阻尼器，其特征在于：U型钢板(1)的材质是屈服强度不高于235MPa的低碳合金钢。
3.根据权利要求1所述的一种安装于抗震墙底部的复合阻尼器，其特征在于：所述黄铜板(7)的材质为黄铜，厚度3～6mm。
4.根据权利要求1所述的一种安装于抗震墙底部的复合阻尼器，其特征在于：摩擦主板(6)上的矩形孔的长度尺寸是黄铜板(7)上的两个圆形螺栓孔洞的中心距尺寸加上100mm。
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