專利名稱：復式拱形多孔金屬阻尼器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種建筑結構震動控制裝置，特別是涉及一種建筑結構震動控制的建筑用復式拱形多孔金屬阻尼器。
背景技術：
由于金屬材料進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件安裝在結構中，在正常使用狀態(tài)下，其能夠提高結構的整體剛度；在小震情況下，建筑結構本身就能夠滿足抗震設防要求，此時結構的變形相對較小，金屬阻尼器不進入或較少部分進入塑性階段；在遇到大震或罕遇地震時，金屬阻尼器要率先進入塑性階段，依靠其產生的塑性能來減少結構的地震反應，其破壞不會影響整體結構的使用。耗能裝置既可以用于新建工程結構的抗震設計也可以用于已有建筑的加固維修，具有良好的經濟效益。軟鋼阻尼器是充分利用軟鋼進入塑性階段后具有良好的滯回特性。1972年，Kelly 和Skirmer等美國學者首先開始研究利用軟鋼的這種性能來控制結構的動力反應，并提出軟鋼阻尼器的幾種形式，包括扭轉梁、彎曲梁、U形條耗能器等。隨后，其它學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。經過國內外許多學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，是一種很有前途的阻尼器。然而，一些軟鋼阻尼器受力屈服后，局部應力和應變集中現象嚴重，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)明內容
發(fā)明目的通過設計阻尼器的外形，使阻尼器的塑性分布更均勻，并通過在阻尼器內部開孔，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構的整體剛度，而在遇到地震時，利用復式拱形多孔金屬阻尼器的屈服耗能能夠減少建筑結構的地震反應，對建筑結構起到很好的保護作用。它包括耗能部位、固定部位、螺栓孔、內設圓孔、螺栓、角鋼、矩形鋼板、工字型斜支撐、工字型鋼梁、槽鋼和鋼墊板，其特征在于阻尼器的耗能部位輪廓為拱形，耗能部位內設置了多個圓孔，并按拱形的走勢進行規(guī)律排列。固定部位為矩形形式，在其中設置螺栓孔，固定部分與耗能部分過渡平緩相切。采用兩片或多篇軟鋼阻尼器進行組裝，分別在各阻尼器的固定部分之間設置鋼墊板，下面兩個固定部位采用矩形鋼板與工字型斜支撐連接，連接方式采用螺栓連接。上側固定部位與工字型鋼梁連接，工字型鋼梁兩側采用槽鋼，工字型鋼梁與固定部位連接兩側采用角鋼，用螺栓將阻尼器與工字型鋼梁連接。固定部位為矩形形式，在其中設置螺栓孔；中間耗能部位輪廓為拱形，內部采用圓形掏孔。所述的復式拱形多孔金屬阻尼器，其固定連接形式包括連接角鋼、連接鋼板和加固槽鋼構成。本發(fā)明的優(yōu)點是復式拱形多孔金屬阻尼器初始剛度較大、無明顯應力集中現象、 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，復式拱形多孔金屬阻尼器的制作、安裝簡單、使用方便，既可以用于新建建筑工程的抗震設計，也可以用于已有工程的加固維修。


圖1為本發(fā)明采用螺栓連接的復式拱形多孔金屬阻尼器。圖2為本發(fā)明采用螺栓連接的復式拱形多孔金屬阻尼器固定連接方式。圖3為圖2的立面圖。圖中1為耗能部位；2為固定部位；3為螺栓孔；4為內設圓孔；5為螺栓；6為角鋼；7為矩形鋼板；8為工字型斜支撐；9為工字型鋼梁；10為槽鋼；11為鋼墊板。
具體實施例方式下面結合技術方案和參照附圖對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明提出的復式拱形多孔金屬阻尼器如圖廣圖3所示。螺栓連接復式拱形多孔金屬阻尼器主要包括耗能部位1、固定部位2、螺栓孔3、內設圓孔4、螺栓5、角鋼6、矩形鋼板7、工字型斜支撐8、工字型鋼梁9、槽鋼10和鋼墊板11 等構成。固定部位2采用矩形形式，在其中設置若干螺栓孔3 ；中間耗能部位1輪廓為拱形。根據工程實際確定阻尼器外形尺寸，用軟鋼板進行切割。為了制作加工的方便，內部采用圓形進行切割，這些孔洞應沿橫向成對稱布置。加工兩個相同的阻尼器，并制作鋼墊板 11。將鋼墊板置于兩個阻尼器的固定部位之間，構成復式拱形多孔金屬阻尼器。圖2為采用螺栓連接的復式拱形多孔金屬阻尼器的固定連接形式，金屬耗能構件采用多圓形孔。在安裝金屬阻尼器時，可以沿縱向多片并列同時安裝，每個單片阻尼器之間均設置鋼墊板11。下面兩個固定部位2采用矩形鋼板7與工字型斜支撐8連接，連接方式采用螺栓連接。上側固定部位2與工字型鋼梁9連接，工字型鋼梁9兩側采用槽鋼10，工字型鋼梁9與固定部位2連接兩側采用角鋼6，用螺栓將阻尼器與工字型鋼梁9連接。
權利要求
1. 一種復式拱形多孔金屬阻尼器，是由耗能部位、固定部位、螺栓孔、內設圓孔、螺栓、 角鋼、矩形鋼板、工字型斜支撐、工字型鋼梁、槽鋼和鋼墊板組成，其特征在于阻尼器的耗能部位(2)輪廓為拱形，耗能部位(1)內設置了多個圓孔，并按拱形的走勢進行規(guī)律排列， 固定部位(2)為矩形形式，在其中設置螺栓孔，固定部分(2)與耗能部分(1)過渡平緩相切，采用兩片或多片軟鋼阻尼器進行組裝，分別在各阻尼器的固定部分(2)之間設置鋼墊板 (11)，下面兩個固定部位(2)采用矩形鋼板(7)與工字型斜支撐(8)連接，連接方式采用螺栓連接，上側固定部位(2)與工字型鋼梁(9)連接，工字型鋼梁(9)兩側采用槽鋼(10)，工字型鋼梁(9)與固定部位(2)連接兩側采用角鋼(6)，用螺栓將阻尼器與工字型鋼梁(9)連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種復式拱形多孔金屬阻尼器，涉及一種建筑結構震動控制裝置，它包括耗能部位、固定部位、螺栓孔、內設圓孔、工字型斜支撐、工字型鋼梁，阻尼器的耗能部位輪廓為拱形，耗能部位內設置了多個圓孔，并按拱形的走勢進行規(guī)律排列。固定部位為矩形形式，在其中設置螺栓孔，固定部分與耗能部分過渡平緩相切，采用兩片或多片軟鋼阻尼器進行組裝，下面兩個固定部位采用矩形鋼板與工字型斜支撐連接，上側固定部位與工字型鋼梁連接。本阻尼器鋼材屈服面積大、耗能效果好、鋼材利用率高，在正常狀態(tài)下使用時能夠增大建筑結構的整體剛度，而在遇到地震時，利用鋼板耗能器的屈服耗能能夠減少建筑結構的地震反應，對建筑結構起到很好的保護作用。
文檔編號E04B1/98GK102505769SQ20111031831
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權日2011年10月19日
發(fā)明者張延年, 汪青杰, 田芃, 鄭怡 申請人:沈陽建筑大學