[实用新型]利用钢板面内变形耗能的金属阻尼器

说明书

(一)技术领域

本实用新型属于结构工程抗震技术领域，涉及一种利用钢板面内变形耗能的金属阻尼器。

(二)背景技术

为了控制建筑结构特别是高层建筑结构在风荷载和地震荷载下的动力响应，经常采用一些机械装置耗散风振和地震作用引入的能量，从而达到保护主要承重构件的目的，这就是结构控制的概念。目前，结构控制的研究和应用方向主要分为被动控制、半主动控制、主动控制和混合控制几种。其中，被动控制技术因其构造简单可靠、耗能性能稳定、价格低廉、维护方便而被广泛应用于工程建设，或用于改善已有老旧建筑物的抗震或抗风性能之中。结构的被动耗能减震技术是指在结构的某些部位设置耗能装置，例如阻尼器，通过耗能装置产生的摩擦、弯曲、弹塑性滞回变形来耗散或吸收地震输入结构中的能量，减小主体结构的地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌，达到减震控制的目的。目前建筑结构体系中采用的被动耗能减震装置主要可分为四大类：粘滞阻尼器、金属阻尼器、粘弹性阻尼器以及摩擦阻尼器。

金属的弹塑性变形是消耗地震输入能量的最有效机制之一。目前常用的金属耗能器基本上都采用钢材作成，也有采用铅材料的金属阻尼器。采用钢材的金属阻尼器加工性好、无毒害，从而得到人们的普遍青睐。钢阻尼器大多数由软钢或低屈服点钢加工，这是因为软钢或低屈服点钢具有延性好、性能稳定、屈服点低等特点。工程中常用的金属阻尼器有棒型阻尼器、加劲耗能装置、U型金属阻尼器和软钢剪切型阻尼器等。加劲耗能装置具有三角形、X型、菱形、蜂窝形等形式，大部分采用金属板的面外变形进行耗能的，少数单圆孔形和槽形的加劲耗能器采用面内变形耗能。这些金属阻尼器强度和刚度偶联程度高，一旦确定了强度，刚度也就随之而定了，在应用时，参数可选择的范围小。

(三)实用新型内容

本实用新型提出一种利用钢板面内耗能的金属阻尼器。阻尼器可由一块耗能钢板或者多块耗能钢板并行放置构成，耗能钢板上带有竖缝，将钢板划分为细长的条带，在阻尼器变形时，条带在面内弯曲，塑性在条带两端可充分发展，具有较长的塑性区，耗能能力强。耗能钢板垂直于竖缝的两侧设置夹板，便于与建筑结构的连接。本实用新型作为耗能元件安装在混凝土结构的连梁跨中或者剪力墙墙肢之间，构造形式简单紧凑，具有一定的初始刚度可以抵抗风荷载和小震作用。

本实用新型的利用钢板面内耗能的金属阻尼器，包括有带缝钢板1，预埋型钢2，L型夹板3，摩擦型高强螺栓4，高强抗拉螺栓5，内扣螺纹孔6，垫板7，夹板肋板8，带缝钢板1和L型夹板3用高强抗拉螺栓5连接，L型夹板3装备有夹板肋板8，预埋型钢2具有内扣螺纹孔6，L型夹板3和预埋型钢2通过摩擦型高强螺栓4连接，当多块带缝钢板1组装时，带缝钢板1之间需要用垫板7隔开。

依照本实用新型实施例所述，带缝钢板1带有一定长度、间距的开缝。

依照本实用新型实施例所述，带缝钢板1的开缝长度和间距可调。

依照本实用新型实施例所述，可并排安装多个带缝钢板1。

依照本实用新型实施例所述，多个带缝钢板1之间由垫板7隔开。

依照本实用新型实施例所述，L型夹板3具有多道夹板肋板8。

依照本实用新型实施例所述，预埋型钢2具有内扣螺纹孔6。

本实用新型解决其技术问题所采用的工作原理：

本实用新型安装在结构中具有相对变形的位置上，通过预埋型钢与结构相连，其他各部分通过螺栓或焊接相连。本实用新型在工作时，两端夹板随结构发生相对运动，带缝钢板变形，进入塑性以后开始耗散能量。

本实用新型具有以下优点：(1)地震作用下，带缝钢板阻尼器具有良好的延性，力学行为稳定，并能承受一定的轴力；(2)本实用新型的强度和刚度可以分别设计，通过改变钢板开缝的形状(间距、长度、数量和开缝的层数)可以设计出满足不同工程需求的阻尼器；(3)本实用新型的安装工艺只需要焊接或螺栓连接，并且制造简单，成本较低；(4)本实用新型的应用灵活，可设置在结构的层间、两片剪力墙之间或者连梁跨中位置。

(四)附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例一的示意图。

图2是本实用新型实施例一的带缝钢板。

图3是本实用新型实施例一的预埋钢板。

图4是本实用新型实施例一的L型夹板及其肋板。

图5是本实用新型实施例一的垫板。

图6是本实用新型实施例二的示意图。

图中1.带缝钢板，2.预埋型钢，3.L型夹板，4.摩擦型高强螺栓，5.高强抗拉螺栓，6.内扣螺纹孔，7.垫板，8.L型夹板肋板。

(五)具体实施方式