[发明专利]双阶段剪切型阻尼器及其设计方法

说明书

本发明公开了一种双阶段剪切型阻尼器和具有其的设计方法，双阶段剪切型阻尼器包括：第一耗能单元和第二耗能单元。第二耗能单元与第一耗能单元在轴向方向上串联，轴向方向为双阶段剪切型阻尼器的长度方向，第二耗能单元包括：第二芯板、外盖板、黏弹材料层和轴向限位件，外盖板设于第二芯板沿厚度方向上的至少一侧，黏弹材料层设于第二芯板与外盖板之间，轴向限位件与第二芯板相连且垂直于外盖板设置，以对第二耗能单元进行轴向限位，剪切限位件位于外盖板沿宽度方向上的两侧且与外盖板间隔开，以限制第二耗能单元的变形范围。根据本发明的双阶段剪切型阻尼器，通过剪切限位件实现两个耗能单元在不同变形情况下的切换，性能稳定，变形能力大。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，尤其是涉及一种双阶段剪切型阻尼器和双阶段剪切型阻尼器的设计方法。

背景技术

相关技术中，框架或剪力墙结构中通过在合适位置安装剪切型阻尼器可起到消散地震能量，减小结构响应的效果。然而，传统剪切型阻尼器仅具备一个屈服点，地震作用下变形较大楼层先进入屈服，从而导致变形集中，造成软弱层，极大降低了结构的变形能力和抗倒塌能力。另一方面在小震作用下阻尼器往往不进入塑性，难以增加结构阻尼，控制结构加速度响应，因此小震下，尤其对于剪力墙结构加速度响应过大，加速度敏感性非结构构件损伤严重，难以实现建筑震后功能快速恢复。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种双阶段剪切型阻尼器，所述双阶段剪切型阻尼器在不同变形情况下均具备相应的耗能能力和附加阻尼效果。

本发明的另一个目的在于提出一种双阶段剪切型阻尼器的设计方法。

根据本发明实施例的双阶段剪切型阻尼器，包括：第一耗能单元，第二耗能单元，所述第二耗能单元与所述第一耗能单元在轴向方向上串联，所述轴向方向为所述双阶段剪切型阻尼器的长度方向，所述第二耗能单元包括：第二芯板，外盖板，所述外盖板设于所述第二芯板沿厚度方向上的至少一侧；黏弹材料层，所述黏弹材料层设于所述第二芯板与所述外盖板之间；轴向限位件，所述轴向限位件与所述第二芯板相连且垂直于所述外盖板设置，以对所述第二耗能单元进行轴向限位；剪切限位件，所述剪切限位件位于所述外盖板沿宽度方向上的两侧且与所述外盖板间隔开，以限制所述第二耗能单元的变形范围。

根据本发明实施例的双阶段剪切型阻尼器，通过将第二耗能单元与第一耗能单元以串联形式相连，轴向限位件可以保证连梁的轴向抗拉能力，剪切限位件可以限制黏弹耗能单元的变形范围。由此，实现了双阶段剪切型阻尼器的滞回效果。该双阶段剪切型阻尼器应用于框架或剪力墙结构中，在小变形下第二耗能单元耗能，大变形下切换为第一耗能单元耗能，从而能够有效控制结构变形模式，减轻结构地震响应。

另外，根据本发明上述实施例的双阶段剪切型阻尼器还具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述第二耗能单元设于所述第一耗能单元沿轴向的至少一侧，或者，所述第二耗能单元设于所述第一耗能单元之中。

在本发明的一些实施例中，所述黏弹材料层分别与所述第二芯板以及所述外盖板粘接相连。

在本发明的一些实施例中，所述黏弹材料层为高阻尼材料层，所述黏弹材料层沿轴向的两端均未超出所述外盖板。

在本发明的一些实施例中，所述外盖板形成有沿厚度方向贯穿所述外盖板设置的配合槽，所述轴向限位件与所述第二芯板焊接相连且在所述配合槽处可运动。

在本发明的一些实施例中，所述第二芯板包括至少一个，当所述第二芯板包括多个时，相邻两个所述第二芯板之间设有所述黏弹材料层，所述第二耗能单元还包括：第二连接板，所述第二连接板设于所述第二耗能单元沿轴向的一侧且与所述外盖板相连。