[实用新型]一种防面外失稳的剪切型金属阻尼器

说明书

本实用新型提供一种防面外失稳的剪切型金属阻尼器，包括第一面内剪切金属板、第二面内剪切金属板、面外拉结弹簧组、上连接端板和下连接端板。其中，所述面外拉结弹簧组可有效约束所述第一面内剪切金属板和所述第二面内剪切金属板的面外运动，从而限制或避免其面外失稳现象的发生。本实用新型有效避免传统剪切阻尼器因焊接工艺带来的阻尼器性能不稳定问题，同时也克服了阻尼器因截面削弱而带来的强度降低等缺陷，更为关键的是，可以有效防止剪切板发生平面外失稳现象，并且也可增大其强度，从而增强其使用性能、扩大其应用场景。

技术领域

本实用新型涉及土木工程建筑结构减隔震技术领域，尤其涉及一种防面外失稳的剪切型金属阻尼器。

背景技术

随着《建设工程抗震管理条例》的颁布及各省市关于减隔震技术地方标准的编制实施，减隔震技术越来越受到科研工作者、工程技术人员乃至业主、施工单位等各层面的关注和重视，在各类建筑尤其是公共建筑诸如学校、医院、幼儿园、养老院、儿童福利机构等项目中也得到了大力的推广和普遍的使用，各类减隔震技术产品应运而生，并不断进行产品结构优化改进和性能完善。金属阻尼器便是其中之一。

金属阻尼器的发展历史久远，种类繁多。通常是因金属（尤其是软钢）其屈服点低、变形能力强、耗能能力好等特点，加上构造简单、成本低廉、加工制造方便等优势，使得金属阻尼器得以大量广泛使用于各类项目工程中。根据工作原理的不同，金属阻尼器可分为弯曲型、剪切型及弯剪型等类型。关于弯曲型金属阻尼器的种类也有很多种，诸如X型加劲钢板阻尼器、三角形钢板阻尼器、中空菱形阻尼器等，而关于剪切型金属阻尼器，主要为剪切钢板阻尼器，而且主要是集中于其构成部分如腹板宽厚比、加劲肋布置形式、翼缘宽厚比、连接方式等对其承载力、延性、耗能能力以及平面外稳定性的影响。现有剪切金属阻尼器（主要为软钢阻尼器）的平面外稳定性主要是通过腹板增设加劲肋方式（加劲肋的数量、布置方位、单面布置及双面布置）来予以解决。研究表明，加劲肋的合理设置可为腹板提供有效约束，防止腹板面外失稳，提高腹板屈曲应力，从而增强阻尼器的延性，但过多设置加劲肋，会带来因焊缝残余应力的影响从而不能彻底保证阻尼器性能稳定的问题。有研究学者也提出采用增设面外防屈曲板、边框防屈曲、截面开孔等方式进行解决，但依然会带来面外约束力度不足、或需克服面外约束板自重，以及焊接工艺依然存在，甚至承载力降低等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种防面外失稳的剪切型金属阻尼器，可以有效避免传统剪切阻尼器因焊接工艺带来的阻尼器性能不稳定问题，同时也克服了阻尼器因截面削弱而带来的强度降低等缺陷，更为关键的是，可以有效防止剪切板发生平面外的失稳现象，并且也可增大其强度，从而增强其使用性能、扩大其应用场景。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种防面外失稳的剪切型金属阻尼器，包括第一面内剪切金属板、第二面内剪切金属板、面外拉结弹簧组、上连接端板和下连接端板，且均为金属材质；所述第一面内剪切金属板和所述第二面内剪切金属板纵向平行布置，且上下平齐，所述面外拉结弹簧组水平固定于所述第一面内剪切金属板和所述第二面内剪切金属板之间，且于空间位置上呈现互相垂直的分布状态。

所述上连接端板和所述下连接端板均为水平横板结构，所述上连接端板焊接于所述第一面内剪切金属板和所述第二面内剪切金属板的上端，所述下连接端板焊接于所述第一面内剪切金属板和所述第二面内剪切金属板的下端；所述第一面内剪切金属板、所述第二面内剪切金属板均与所述上连接端板、所述下连接端板在空间位置上呈现垂直分布状态，所述上连接端板、所述下连接端板与所述面外拉结弹簧组在空间位置上呈现平行分布状态，彼此之间不连接。

本实用新型通过所述面外拉结弹簧组，可有效约束所述第一面内剪切金属板和所述第二面内剪切金属板的面外运动，从而限制或避免其面外失稳的发生。同时，可以同步所述第一面内剪切金属板和所述第二面内剪切金属板的面内受力及变形，既不影响其面内承载力及变形能力，也克服了传统加劲肋焊接模式带来的焊接应力问题，以及截面开孔导致的强度降低的缺陷。