[发明专利]一种分阶段屈服减震软钢阻尼器

说明书

本发明公开了一种分阶段屈服减震的软钢阻尼器。所述阻尼器包括一对折面连接钢板，以及软钢耗能钢片、套箍件、高强螺栓；所述两个折面连接钢板沿竖直方向平行对称设置，相对的两个折面连接钢板之间通过多个软钢耗能钢片连接，软钢耗能钢片分别与折面连接钢板所在平面及水平面垂直；所述软钢耗能钢片上设有椭圆形的内设孔，内设孔沿软钢耗能钢片的长轴水平布置，由内设孔的开孔形成耗能肋；软钢耗能钢片的水平两端分别垂直地嵌入折面连接钢板的镂空处，软钢耗能钢片两端伸出折面连接钢板的部分与套箍件相连，折面连接钢片与建筑结构通过高强螺栓连接。本发明实现了分阶段消能减震的目标，具有构造简单、制作安装方便、耗能效果好的优点。

技术领域

本发明属于土木工程中的金属耗能阻尼器技术领域，特别是一种分阶段屈服减震的软钢阻尼器。

背景技术

金属材质的耗能阻尼器是利用金属的塑性滞回变形来消耗地震中产生的能量，由于软钢在进入塑性状态后具有的滞回特性，在弹塑性滞回变形过程能中吸收大量的能量，因而这种材料被用来制造不同的耗能减震器。常见的金属耗能阻尼器有：X型和三角形耗能阻尼器、扭转梁耗能阻尼器、弯曲梁耗能阻尼器等。相比于其他类型阻尼器，金属阻尼器制作简易、滞回性能稳定、更换方便、成本低廉，因此金属阻尼器在工程结构的抗震加固和修复中相当常见。

目前常见的金属耗能阻尼器结构比较单一，多为X型或者三角形耗能阻尼器，但是存在以下问题：当遇到较小的地震时，尚未达到金属阻尼器的屈服应力，阻尼器本身在弹性状态下未起到应有作用，结构本身因吸收能量而造成损伤；当遇到大的地震时，金属阻尼器整体进入塑性耗能状态来吸收更多的能量，但地震后须全部更换软钢耗能钢片，经济性与操作性较差；此外，一些软钢阻尼器在发生屈服变形之后，产生较为严重的应力集中，使得阻尼器塑性分布不均，影响了变形材料的利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可根据不同等级的地震作用力实现分阶段屈服耗能减震的软钢阻尼器。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种分阶段屈服减震的软钢阻尼器，所述阻尼器包括一对折面连接钢板，以及软钢耗能钢片、套箍件、高强螺栓；

所述两个折面连接钢板沿竖直方向平行对称设置，该两个折面连接钢板折面上部的距离小于折面下部的距离，相对的两个折面连接钢板之间通过多个软钢耗能钢片连接，软钢耗能钢片分别与折面连接钢板所在平面及水平面垂直；

所述软钢耗能钢片上设有椭圆形的内设孔，内设孔沿软钢耗能钢片的长轴水平布置，由内设孔的开孔形成耗能肋；软钢耗能钢片的水平两端分别垂直地嵌入折面连接钢板的镂空处，软钢耗能钢片两端伸出折面连接钢板的部分与套箍件相连，折面连接钢片与建筑结构通过高强螺栓连接。

进一步地，所述折面连接钢板中，单个折面连接钢板的折面宽度与两个折面连接钢板下部距离的比值为0.1～0.45。

进一步地，所述软钢耗能钢片为具有单个椭圆形内设孔的软钢耗能钢片，软钢耗能钢片的高宽比值为0.25～0.8；软钢耗能钢片分层布设在两个折面连接钢板之间，且同一水平面的软钢耗能钢片等间距地分布在折面连接钢板之间。

进一步地，所述软钢耗能钢片采用屈服强度范围为100MPa-225MPa的钢材制成。

进一步地，所述套箍件焊接于折面连接钢板的外侧，套箍件和软钢耗能钢片之间采用高强螺栓连接。

进一步地，所述折面连接钢板和套箍件采用屈服强度不低于235MPa的钢材制成。

进一步地，一侧折面连接钢板的上部采用高强螺栓与结构的梁连接，另一侧的折面连接钢板下部采用高强螺栓与结构的承重中间柱连接。