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一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器

阅读:31发布:2021-07-18

专利汇可以提供一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器,包括 腹板 、若干悬臂板、 夹板 、 固定板 、第一连接板及第二连接板;腹板包括平行间隔设置的第一腹板和第二腹板,第一腹板上平行间隔设置若干悬臂板,第二腹板上平行间隔设置若干悬臂板;第一腹板上的悬臂板与第二腹板上的悬臂板之间设有预留通道,夹板设置在预留通道内,夹板的侧面设置为波纹面;本实用新型通过将设置有波纹面的夹板固定在间隔设置的悬臂板间;在发生 地震 时,夹板与悬臂板发生相对运动,间隔排列的悬臂板固定于腹板内壁上与夹板发生碰撞,碰撞后悬臂板发生屈曲然后与 波形 夹板脱离,本实用新型连接装置无转动约束,消除了该装置由于轴向荷载作用可能产生的不 稳定性 。,下面是一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器专利的具体信息内容。

1.一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器,其特征在于,包括腹板(1)、若干悬臂板(2)、夹板(3)、固定板(4)、第一连接板(5)及第二连接板(6);腹板(1)包括平行间隔设置的第一腹板(101)和第二腹板(102),悬臂板(2)设置在第一腹板(101)和第二腹板(102)之间;第一腹板(101)上平行间隔设置若干悬臂板(2),第二腹板(102)上平行间隔设置若干悬臂板(2);第一腹板(101)上的悬臂板(2)与第二腹板(102)上的悬臂板(2)之间设有预留通道,夹板(3)设置在预留通道内,夹板(3)的侧面设置为波纹面,夹板(3)的波纹面与悬臂板(2)紧贴设置;腹板(1)的一端与固定板(4)的一侧固定连接,固定板(4)的另一侧固定连接有第一连接板(5);夹板(3)远离固定板(4)的一端与第二连接板(6)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器,其特征在于,悬臂板(2)的一端与腹板(1)垂直固定连接,悬臂板(2)的另一端与夹板(3)波纹面的波谷紧贴设置。
3.根据权利要求1所述的一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器,其特征在于,第一腹板(101)上相邻悬臂板(2)之间的距离与夹板(3)波纹面相邻波谷之间的距离相同,第二腹板(102)上相邻悬臂板(2)之间的距离与夹板(3)波纹面相邻波谷之间的距离相同。
4.根据权利要求1所述的一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器,其特征在于,夹板(3)的波纹面为正弦波波纹面。
5.根据权利要求1所述的一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器,其特征在于,若干悬臂板(2)垂直焊接固定在第一腹板(101)上;若干悬臂板(2)垂直焊接固定在第二腹板(102)上。
6.根据权利要求1所述的一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器,其特征在于,腹板(1)的另一端设置有固定螺栓孔(8);第二连接板(6)靠近夹板(3)的一端设置有孔道(9),第二连接板(6)上的孔道(9)与腹板(1)上的固定螺栓孔(8)相配合;固定螺栓(7)穿过腹板(1)上的固定螺栓孔(8)及第二连接板(6)上的孔道(9),将腹板(1)、第二连接板(6)及夹板(3)连接在一起。
7.根据权利要求1所述的一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器,其特征在于,腹板(1)上的固定螺栓孔(8)与固定螺栓(7)的截面尺寸相同,第二连接板(6)上的孔道(9)高度与固定螺栓(7)的截面尺寸相同。
8.根据权利要求1所述的一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器,其特征在于,悬臂板(2)采用屈服强度为100MPa~190Mpa的低屈服点软

说明书全文

一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器

技术领域

[0001] 本实用新型属于建筑结构耗能减震技术领域,特别涉及一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器。

背景技术

[0002] 底框结构是指底层为框架结构,上部为砌体结构的混合承重房屋。底框结构是由两种不同承重和抗侧体系所构成的不利于抗震的混合结构体系,在历次地震中,底框结构破坏情况都十分严重。但由于底框结构的底层空间布置比较灵活,与纯框架结构相比又具有施工周期短,造价低等特点,因此在我国中小城镇,特别是临街的建筑中应用十分广泛;因此,提升这类房屋的抗震性能非常重要。
[0003] 金属耗能阻尼器是利用金属不同形式的滞回变形来消耗能量,由于金属在进入塑性状态后具有良好的滞回特性,并在弹塑性滞回变形过程中能吸收大量能量的原理,因而被用来制造不同类型和构造的耗能减震器。国内外学者、工程技术人员先后开发了多种类型的金属耗能器,主要有:X型和三形加劲耗能装置、低屈服点剪切板耗能器等。在底框结构中设置屈服耗能阻尼器,通过阻尼器弹塑性滞回变形可消耗输入结构的地震能量,能使结构的动力响应得到合理的控制,从而改善结构的抗震性能。
[0004] 相比粘弹性、粘滞液体型等其他类型的阻尼器,金属阻尼器加工简单、滞回性能稳定、造价与维护费用低廉,因此广泛应用于工程结构的抗震加固和修复领域,但是常用的软钢阻尼器往往不能消除竖向轴力对装置的影响,且阻尼器在消能构件有较大位移时产生轴向缩短,因此亟需一种耗能稳定且不会产生竖向轴向变形的金属阻尼器。实用新型内容
[0005] 针对上述现有技术中的不足,本实用新型提供一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器,以实现稳定耗能的同时不产生竖向轴向变形,本实用新型所述的阻尼器能发挥理想的减震效果,提高底框结构的抗震能力。
[0006] 为实现上述目的,本实用新型的技术方案如下:
[0007] 一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器,包括腹板、若干悬臂板、夹板固定板、第一连接板及第二连接板;腹板包括平行间隔设置的第一腹板和第二腹板,悬臂板设置在第一腹板和第二腹板之间;第一腹板上平行间隔设置若干悬臂板,第二腹板上平行间隔设置若干悬臂板;第一腹板上的悬臂板与第二腹板上的悬臂板之间设有预留通道,夹板设置在预留通道内,夹板的侧面设置为波纹面,夹板的波纹面与悬臂板紧贴设置;腹板的一端与固定板的一侧固定连接,固定板的另一侧固定连接有第一连接板;夹板远离固定板的一端与第二连接板固定连接。
[0008] 进一步的,悬臂板的一端与腹板垂直固定连接,悬臂板的另一端与夹板波纹面的波谷紧贴设置。
[0009] 进一步的,第一腹板上相邻悬臂板之间的距离与夹板波纹面相邻波谷之间的距离相同,第二腹板上相邻悬臂板之间的距离与夹板波纹面相邻波谷之间的距离相同。
[0010] 进一步的,夹板的波纹面为正弦波波纹面。
[0011] 进一步的,若干悬臂板垂直焊接固定在第一腹板上;若干悬臂板垂直焊接固定在第二腹板上。
[0012] 进一步的,腹板的另一端设置有固定螺栓孔;第二连接板靠近夹板的一端设置有孔道,第二连接板上的孔道与腹板上的固定螺栓孔相配合;固定螺栓穿过腹板上的固定螺栓孔及第二连接板上的孔道,将腹板、第二连接板及夹板连接在一起。
[0013] 进一步的,腹板上的固定螺栓孔与固定螺栓的截面尺寸相同,第二连接板上的孔道高度与固定螺栓的截面尺寸相同。
[0014] 进一步的,悬臂板采用屈服强度为100MPa~190Mpa的低屈服点软钢。
[0015] 与现有技术相比,本实用新型具有的有益效果为:
[0016] 本实用新型一种用于底框结构屈曲耗能阻尼器,通过将设置有波纹面的夹板固定在间隔设置的悬臂板间;在发生地震时,夹板与悬臂板发生相对运动,间隔排列的悬臂板固定于腹板内壁上与夹板发生碰撞,碰撞后悬臂板发生屈曲然后与波形夹板脱离,随着夹板的继续移动,悬臂板又与波形夹板发生碰撞并发生屈曲;当夹板反向移动时,继续与悬臂板相撞;悬臂板发生屈曲耗能,悬臂板、夹板之间发生摩擦、挤压共同耗能;在地震作用下,悬臂板均能维持相同的曲率,同时屈服耗能;装置破坏前可产生较大的变形,连接装置因无转动约束,消除了该装置由于轴向荷载作用可能产生的不稳定性
[0017] 进一步的,将夹板表面的波纹面设置正弦波纹面,增加了摩擦阻力的行程距离,实现增加摩擦阻力的目的;阻尼器在工作过程中通过夹板与悬臂板的摩擦耗能及悬臂板的屈曲耗能共同消耗能量;
[0018] 进一步的,两腹板由固定板及螺栓固定连接,阻尼器构件在较大平位移时耗能器不会轴向缩短;
[0019] 本实用新型所述的阻尼器具有良好、可靠的耗能性能,具有取材容易,制作简单,实用经济,有利于市场推广,可广泛地应用于建筑结构耗能减震技术领域。附图说明
[0020] 图1为本实用新型所述的阻尼器的整体结构示意图;
[0021] 图2为本实用新型所述的阻尼器的主视图;
[0022] 图3为本实用新型所述的阻尼器的左视图;
[0023] 图4为本实用新型所述的阻尼器的俯视图;
[0024] 图5为本实用新型所述的阻尼器中的腹板结构示意图;
[0025] 图6为本实用新型所述的阻尼器中的悬臂板结构示意图;
[0026] 图7为本实用新型所述的阻尼器中的夹板结构示意图;
[0027] 图8为本实用新型所述的阻尼器中的固定板结构示意图;
[0028] 图9为本实用新型所述的阻尼器中的左连接板结构示意图;
[0029] 图10为本实用新型所述的阻尼器中的右连接板结构示意图;
[0030] 图11为本实用新型所述的螺栓结构示意图;
[0031] 图12为本实用新型所述的阻尼器在底框结构中的安装结构示意图;
[0032] 其中,1腹板,2悬臂板,3夹板,4固定板,5第一连接板,6第二连接板,7固定螺栓,8固定螺栓孔,9孔道,10阻尼器,11底框结构柱,12阻尼器固定钢板,13传力板,14人字形支撑;101第一腹板,102第二腹板。

具体实施方式

[0033] 下面结合附图及具体实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
[0034] 参考附图1-11所示,本实用新型一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器,包括腹板1、若干悬臂板2、夹板3、固定板4、第一连接板5、第二连接板6及固定螺栓7;
[0035] 腹板1包括平行间隔设置的第一腹板101和第二腹板102,悬臂板2设置在第一腹板101和第二腹板102之间;第一腹板101上平行间隔设置若干悬臂板2,第二腹板102上平行间隔设置若干悬臂板2;第一腹板101上的悬臂板2与第二腹板102上的悬臂板2之间设有预留通道,夹板3设置在预留通道内,夹板3的表面设置为波纹面,夹板3的波纹面与悬臂板2紧贴设置;第一腹板101上的悬臂板2一端与第一腹板101垂直焊接固定,悬臂板2的另一端与夹板3波纹面的波谷紧贴设置,相邻悬臂板2之间的距离与夹板3波纹面相邻波谷之间的距离相同;第二腹板102上的悬臂板2一端与第二腹板102垂直焊接固定,悬臂板2的另一端与夹板3波纹面的波谷紧贴设置,相邻悬臂板2之间的距离与夹板3波纹面相邻波谷之间的距离相同。
[0036] 腹板1的一端与固定板4的一侧垂直固定连接,腹板1与固定板4之间采用焊接固定,腹板1的另一端设置有固定螺栓孔8;第二连接板6靠近夹板3一端还设置有孔道9,第二连接板6上的孔道9与腹板1上的固定螺栓孔8相配合;腹板1上的固定螺栓孔8与固定螺栓7的截面尺寸相同,第二连接板6上的孔道9高度与固定螺栓7的截面尺寸相同;固定螺栓7穿过腹板1的固定螺栓孔8及第二连接板6上的孔道9将腹板1、第二连接板6及夹板3连接在一起。
[0037] 固定板4的另一侧垂直固定连接有第一连接板5,固定板4与第一连接板5之间采用焊接固定;夹板3的一端伸入第一腹板101与第二腹板102之间,夹板3另一端与第二连接板6连接;第一连接板5上均匀设置有六个安装孔,第二连接板6远离夹板3一端均匀设置有六个安装孔;采用螺栓通过第一连接板3和第二连接板上的安装孔将阻尼器12安装在底框结构上。
[0038] 实施例
[0039] 平行间隔设置的第一腹板11和第二腹板12均采用屈服强度为235MPa的普通钢,第一腹板11和第二腹板12的厚度均为10mm;
[0040] 悬臂板2采用屈服强度为100MPa~190Mpa的低屈服点软钢,悬臂板2为矩形结构,悬臂板2的厚度为3mm;
[0041] 夹板3采用屈服强度为235MPa的普通钢,夹板3的厚度为10mm;夹板3两个侧面的波纹面采用正弦波纹面,单侧面上的正弦波纹面相邻两个波谷之间的距离与对应侧的相邻悬臂板之间的距离相同;
[0042] 固定板4采用屈服强度为235MPa的普通钢,固定板4的厚度为10mm;
[0043] 左连接板5采用屈服强度为235MPa的普通钢,左连接板5的厚度为10mm;
[0044] 右连接板6采用屈服强度为235MPa的普通钢,其厚度为10mm;
[0045] 螺栓7为高强螺栓,高强螺栓的螺杆、螺帽和垫圈均采用45号钢制造。
[0046] 工作原理:
[0047] 在发生地震时,夹板波纹面与悬臂板发生相对运动,间隔排列的悬臂板固定于腹板内壁上与夹板波纹面发生碰撞,碰撞后悬臂板发生屈曲,悬臂板发生屈曲后与夹板波纹面脱离;随着夹板的继续移动,悬臂板又与夹板波纹面发生碰撞并发生屈曲;当夹板反向移动时,夹板波纹面继续与悬臂板相撞;悬臂板发生屈曲耗能,悬臂板和夹板之间发生摩擦、挤压共同耗能;
[0048] 在地震作用下,平行间隔设置的悬臂板均能维持相同的曲率,同时屈服耗能;装置破坏前可产生较大的变形;由于阻尼器装置无转动约束,消除了阻尼器装置由于轴向荷载作用可能产生的不稳定性;夹板表面的波纹面设置正弦波纹面,增加了摩擦阻力的行程距离,实现增加摩擦阻力的目的;阻尼器在工作过程中通过夹板与悬臂板的摩擦耗能及悬臂板的屈曲耗能共同消耗能量。
[0049] 参考附图12所示,本实用新型所述的阻尼器在底框结构中的组装、使用方法如下:
[0050] 使用时,首先将若干悬臂板2按夹板3波纹大小相同的间距焊接在第一腹板1和第二腹板上;接着将夹板3的一端与第二连接板6的一端对齐焊接固定在一起;再将腹板1、悬臂板2、夹板3按照对应固定螺栓孔8分层叠放,并采用固定螺栓7拧紧固定;然后在腹板1一端焊接固定板4,固定板4分别与第一腹板和第二腹板之间垂直焊接固定连接;最后将第一连接板5与固定板4垂直固定焊接在一起,组装得的本实用新型所述的阻尼器;
[0051] 将上述组装得到的阻尼器10安装在底框结构中底层框架的柱间人字形支撑14上;首先将传力板13通过混凝土浇筑固定连接在底框结构柱11的顶部;人字形支撑14的底部固定安装在地面;在人字形支撑141的顶端设置阻尼器固定钢板12,阻尼器固定钢板12与人字形支撑14之间采用焊接固定;阻尼器固定钢板12与传力板13处于同一水平线上;阻尼器固定钢板12与传力板13之间距离与阻尼器10长度相同,阻尼器固定钢板12与传力板13上对应阻尼器的两端开设安装孔;通过螺栓将阻尼器10两端的连接板5、6分别与阻尼器固定钢板
12和传力板13连接。
[0052] 综上所述,本实用新型一种用于底框结构的屈曲耗能阻尼器,用于底框结构时,在阻尼器破坏前可产生较大的变形,连接装置因无转动约束,消除了本实用新型所述的阻尼器由于轴向荷载作用可能产生的不稳定性;前后两个腹板由固定板及螺栓固定连接,阻尼器构件在较大水平位移时耗能器不会轴向缩短。本实用新型所述的阻尼器具有良好、可靠的耗能性能,具有取材容易,制作简单,实用经济,有利于市场推广,可广泛地应用于建筑结构耗能减震技术领域。
[0053] 以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。
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