專利名稱:復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種建筑結(jié)構(gòu)震動控制裝置,特別是涉及一種建筑結(jié)構(gòu)震動控制的建筑用復(fù)式帶孔肋 軟鋼阻尼器。
背景技術(shù):
由于金屬材料進(jìn)入塑性以后具有良好的滯回性能,因而被用來制作各種類型的耗能裝置。金屬阻尼器裝置一般由低屈服點或者極低屈服點鋼板和其定位裝置組裝而成的一種被動耗能減震裝置。其抗震機(jī)理簡單,造價低,效果顯著,同時,耗能裝置一般是作為非承重構(gòu)件安裝在結(jié)構(gòu)中,在正常使用狀態(tài)下,其能夠提高結(jié)構(gòu)的整體剛度;在小震情況下,建筑結(jié)構(gòu)本身就能夠滿足抗震設(shè)防要求,此時結(jié)構(gòu)的變形相對較小,金屬阻尼器不進(jìn)入或較少部分進(jìn)入塑性階段;在遇到大震或罕遇地震時,金屬阻尼器要率先進(jìn)入塑性階段,依靠其產(chǎn)生的塑性能來減少結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),其破壞不會影響整體結(jié)構(gòu)的使用。耗能裝置既可以用于新建工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計也可以用于已有建筑的加固維修,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。軟鋼阻尼器是充分利用軟鋼進(jìn)入塑性階段后具有良好的滯回特性。1972年,Kelly和Skinner等美國學(xué)者首先開始研究利用軟鋼的這種性能來控制結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng),并提出軟鋼阻尼器的幾種形式,包括扭轉(zhuǎn)梁、彎曲梁、U形條耗能器等。隨后,其它學(xué)者又相繼提出許多形式各異的軟鋼阻尼器,其中比較典型的如X形、三角形板軟鋼阻尼器、E型鋼阻尼器、C型鋼阻尼器。經(jīng)過國內(nèi)外許多學(xué)者的理論分析和實驗研究,證實軟鋼阻尼器具有穩(wěn)定的滯回特性,良好的低周疲勞性能,長期的可靠性和不受環(huán)境、溫度影響等特點,是一種很有前途的耗能器。目前研究開發(fā)的軟鋼阻尼器有中國專利號200410020892. 8公開了一種名稱為“雙X型軟鋼阻尼器”發(fā)明專利;中國專利號200410020893. 2公開了一種名稱為“圓孔型軟鋼阻尼器”的發(fā)明專利;中國專利號201010556734. X公開了一種名稱為“分階段屈服型軟鋼阻尼器”的發(fā)明專利。然而,一些軟鋼阻尼器受力屈服后,局部應(yīng)力和應(yīng)變集中現(xiàn)象嚴(yán)重,致使阻尼器塑性分布不均勻,沒有充分發(fā)揮材料的潛能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目地是提供一種復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器,通過在阻尼器內(nèi)部開孔,不僅節(jié)省材料,使阻尼器的耗能更充分;另外,采用多個阻尼器軟鋼片聯(lián)合使用,增加了阻尼器的平面外剛度,使阻尼器充分耗能前不至于平面外失穩(wěn)。本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)式拱形多孔金屬阻尼器,安裝于框架人字形支撐上,在正常狀態(tài)下使用時能夠增大建筑結(jié)構(gòu)的整體剛度,而在遇到地震時,利用復(fù)式拱形多孔金屬阻尼器的屈服耗能能夠減少建筑結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),對建筑結(jié)構(gòu)起到很好的保護(hù)作用。技術(shù)方案如下復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器,主要由耗能部位、分肋孔、肋中孔、豎向耗能肋、水平耗能肋、固定部位、螺孔、鋼墊板、角鋼、固定螺栓、鋼梁、人字形支撐頂部、槽鋼、螺母和螺栓等組成,其特征在于耗能部位為矩形并且內(nèi)設(shè)置多個分肋孔,分肋孔為橢圓形且長軸豎向布置,將耗能部位分割成多個豎向耗能肋,在每個豎向耗能肋中設(shè)置肋中孔,肋中孔為橢圓形,且長軸水平布置,多個肋中孔將一個豎向耗能肋分割成多個豎向耗能肋和水平耗能肋,固定部位為矩形形式,在其中設(shè)置螺栓孔,采用兩片或多片軟鋼阻尼器進(jìn)行組裝,分別在各阻尼器的固定部位(6)之間設(shè)置鋼墊板(8),兩個固定部位分別與鋼梁和人字形支撐頂部連接,連接方式采用螺栓連接,用螺栓將槽鋼分別與鋼梁和人字形支撐頂部連接。鋼梁和人字形支撐頂部(12)與固定部位連接兩側(cè)采用角鋼作為墊板本發(fā)明的優(yōu)點與有益效果 復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器初始剛度較大、無明顯應(yīng)力集中現(xiàn)象、鋼材屈服面積大、耗能效果好、鋼材利用率高;阻尼器的平面外剛度大,阻尼器充分耗能前不至于平面外失穩(wěn),保證了阻尼器在較大平面外受力時不至于被破壞。另外,復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器的制作、安裝簡單、使用方便,既可以用于新建建筑工程的抗震設(shè)計,也可以用于已有工程的加固維修。在受到水平地震力時,復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器受到水平剪切作用。不僅節(jié)省材料,使阻尼器的耗能更充分。因此利用復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器的屈服耗能能夠減少建筑結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),對建筑結(jié)構(gòu)起到很好的保護(hù)作用。
圖I為本發(fā)明復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器立面示意 圖2為本發(fā)明復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器側(cè)面示意 圖3為本發(fā)明復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器固定連接方式示意圖。圖中,I為耗能部位;2為分肋孔;3為肋中孔;4為豎向耗能肋;5為水平耗能肋;6為固定部位;7為螺孔;8為鋼墊板;9為角鋼;10為固定螺栓;11為鋼梁;12為人字形支撐頂部;13為槽鋼;14為螺母;15為螺栓。
具體實施例方式下面結(jié)合技術(shù)方案和參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明提出的復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器如圖f圖3所示。整個裝置主要由耗能部位I、分肋孔2、肋中孔3、豎向耗能肋4、水平耗能肋5、固定部位6、螺孔7、鋼墊板8、角鋼9、固定螺栓10、為鋼梁11、人字形支撐頂部12、槽鋼13、螺母14和螺栓15等組成。復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器主要由耗能部位、分肋孔、肋中孔、豎向耗能肋、水平耗能肋、固定部位、螺孔、鋼墊板、角鋼、固定螺栓、鋼梁、人字形支撐頂部、槽鋼、螺母和螺栓等組成,耗能部位為矩形并且內(nèi)設(shè)置多個分肋孔,分肋孔為橢圓形且長軸豎向布置,將耗能部位分割成多個豎向耗能肋,在每個豎向耗能肋中設(shè)置肋中孔,肋中孔為橢圓形,且長軸水平布置,多個肋中孔將一個豎向耗能肋分割成多個豎向耗能肋和水平耗能肋,固定部位為矩形形式,在其中設(shè)置螺栓孔,采用兩片或多片軟鋼阻尼器進(jìn)行組裝,分別在各阻尼器的固定部位之間設(shè)置鋼墊板,兩個固定部位分別與鋼梁和人字形支撐頂部連接,連接方式采用螺栓連接,用螺栓將槽鋼分別與鋼梁和人字形支撐頂部連接。鋼梁和人字形支撐頂部與固定部位連接兩側(cè)采用角鋼作為墊板。首先制作矩形鋼板,按一定要求開設(shè)分肋孔和肋中孔。制作鋼墊板,在復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器的兩端固定部位設(shè)置鋼墊板。耗能板與鋼墊板交替放置,然后開挖螺孔。復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器的下側(cè)固定部分與人字形支撐頂部連接,連接方式采用螺栓連接。上側(cè)固定部位 與工字型鋼梁連接,工字型鋼梁兩側(cè)采用槽鋼,工字型鋼梁與固定部位連接兩側(cè)采用角鋼,用螺栓將阻尼器與工字型鋼梁連接。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器,主要由耗能部位(I)、分肋孔(2)、肋中孔(3)、豎向耗能肋⑷、水平耗能肋(5)、固定部位(6)、螺孔(7)、鋼墊板⑶、角鋼(9)、固定螺栓(10)、鋼梁(11)、人字形支撐頂部(12)、槽鋼(13)、螺母(14)和螺栓(15)等組成,其特征在于耗能部位(I)為矩形并且內(nèi)設(shè)置多個分肋孔(2),分肋孔(2)為橢圓形且長軸豎向布置,將耗能部位(I)分割成多個豎向耗能肋(4),在每個豎向耗能肋(4)中設(shè)置肋中孔(3),肋中孔(3)為橢圓形,且長軸水平布置,多個肋中孔(3)將一個豎向耗能肋(4)分割成多個豎向耗能肋(4)和水平耗能肋(5),固定部位(6)為矩形形式,在其中設(shè)置螺栓孔,采用兩片或多片軟鋼阻尼器進(jìn)行組裝,分別在各阻尼器的固定部位(6)之間設(shè)置鋼墊板(8),兩個固定部位(6)分別與鋼梁(11)和人字形支撐頂部(12)連接,連接方式采用螺栓連接,用螺栓將槽鋼 13)分別與鋼梁(11)和人字形支撐頂部(12)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器,其特征在于鋼梁(11)和人字形支撐頂部(12)與固定部位連接兩側(cè)采用角鋼(9)作為墊板?!?br>
全文摘要
本項發(fā)明提供一種復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器,主要由耗能部位、分肋孔、肋中孔、豎向耗能肋、水平耗能肋、固定部位、鋼墊板、角鋼、鋼梁、人字形支撐頂部、槽鋼等組成。其特征在于,耗能部位為矩形把并且內(nèi)設(shè)置多個分肋孔,分肋孔為橢圓形且長軸豎向布置,將耗能部位分割成多個豎向耗能肋。在每個豎向耗能肋中設(shè)置肋中孔,肋中孔為橢圓形,且長軸水平布置,多個肋中孔將一個豎向耗能肋分割成多個豎向耗能肋和水平耗能肋。本發(fā)明的效果和優(yōu)點是初始剛度較大、無明顯應(yīng)力集中現(xiàn)象、鋼材屈服面積大、耗能效果好、鋼材利用率高;阻尼器的平面外剛度大,阻尼器充分耗能前不至于平面外失穩(wěn),保證了阻尼器在較大平面外受力時不至于被破壞。另外,復(fù)式帶孔肋軟鋼阻尼器的制作、安裝簡單、使用方便,既可以用于新建建筑工程的抗震設(shè)計,也可以用于已有工程的加固維修。
文檔編號E04B1/98GK102926480SQ20121042312
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者張延年, 徐春一, 鄭怡, 汪青杰, 劉陽 申請人:沈陽建筑大學(xué)