設(shè)有防屈曲裝置的金屬阻尼器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種設(shè)有防屈曲裝置的金屬阻尼器，包括耗能鋼板、設(shè)置在耗能鋼板上下方的水平連接鋼板、設(shè)置在耗能鋼板兩端的翼緣板、設(shè)置在耗能鋼板兩側(cè)的防屈曲裝置，所述耗能鋼板和上下水平連接鋼板之間采用焊接連接，所述耗能鋼板和兩端的翼緣板采用焊接連接，所述耗能鋼板的兩側(cè)分別設(shè)有防屈曲裝置，該防屈曲裝置與所述耗能鋼板是相互獨立的，且該防屈曲裝置固定在所述金屬阻尼器的翼緣板上。本發(fā)明利用耗能鋼板平面內(nèi)受力時初始剛度較大的優(yōu)點，且通過防屈曲的方式防止耗能鋼板的平面外屈曲，保證了阻尼器的耗能能力及穩(wěn)定性；防屈曲裝置獨立于耗能板，避免了在耗能鋼板上焊接加勁對耗能鋼板本身造成損傷。
【專利說明】設(shè)有防屈曲裝置的金屬阻尼器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑工程結(jié)構(gòu)抗震【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，是涉及一種設(shè)有防屈曲裝置的金屬阻尼器。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑結(jié)構(gòu)的消能減震是指在建筑結(jié)構(gòu)中設(shè)置適當(dāng)?shù)南懿考?，消能部件可由耗能減震裝置及斜撐、墻體、梁或節(jié)點等支承構(gòu)件組成。金屬耗能器是一種耗能性能優(yōu)越、構(gòu)造簡單、制作方便、造價低廉、易于更換的耗能減震裝置。它既可以配合隔震支座或隔震系統(tǒng)，作為其中的耗能單元或限位裝置，又可以單獨用于建筑結(jié)構(gòu)中作為耗能裝置，提供附加阻尼和剛度，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]由于金屬在進入塑性狀態(tài)后具有良好的滯回特性，并在彈塑性滯回變形過程中吸收大量能量，因而被廣泛用來制造不同類型和構(gòu)造的耗能減震器。國內(nèi)外學(xué)者、工程技術(shù)人員先后開發(fā)了多種類型的金屬耗能器，目前主要應(yīng)用的有X型、三角形和開孔形加勁阻尼裝置。這類金屬耗能器具有較好的耗能性能，然而由于采用的是平面外受力形式，初始剛度較小，當(dāng)所需噸位較大時重量、長度也相應(yīng)較大。
[0004]對此，可采用平面內(nèi)受力形式的金屬阻尼器來克服上述缺點。但平面內(nèi)受力的金屬阻尼器的耗能鋼板易發(fā)生平面外屈曲，導(dǎo)致阻尼器的耗能能力下降、性能不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有的技術(shù)不足，提出了一種設(shè)有防屈曲裝置的金屬阻尼器，克服了現(xiàn)有鋼板平面內(nèi)剪切時易發(fā)生屈曲及鋼板平面外受力時初始剛度較低的缺陷。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]—種設(shè)有防屈曲裝置的金屬阻尼器，包括耗能鋼板、設(shè)置在耗能鋼板上下方的水平連接鋼板、設(shè)置在耗能鋼板兩端的翼緣板、設(shè)置在耗能鋼板兩側(cè)的防屈曲裝置，所述耗能鋼板和上下水平連接鋼板之間采用焊接連接，所述耗能鋼板和兩端的翼緣板采用焊接連接，所述耗能鋼板的兩側(cè)分別設(shè)有防屈曲裝置，該防屈曲裝置與所述耗能鋼板是相互獨立的，該防屈曲裝置固定在所述金屬阻尼器的翼緣板上。
[0008]進一步，所述防屈曲裝置通過螺栓固定在阻尼器的翼緣板上。
[0009]進一步，所述翼緣板上設(shè)有螺栓孔，所述防屈曲裝置通過所述螺栓孔與所述金屬阻尼器連接。
[0010]進一步，所述防屈曲裝置包括底板、側(cè)板和頂板，底板與耗能鋼板之間設(shè)有填充材料，側(cè)板與翼緣板之間通過螺栓連接，頂板可設(shè)有或不設(shè)有。
[0011]進一步，所述防屈曲裝置可以是一個整體也可以是由一個以上的小防屈曲裝置組成。
[0012]進一步，所述防屈曲裝置與翼緣板之間留有空隙，該空隙中可設(shè)置填充材料，該材料是橡膠、硅膠或其他彈性材料。[0013]進一步，所述防屈曲裝置與耗能鋼板之間可設(shè)置填充材料，該材料是橡膠、硅膠或其他彈性材料。
[0014]進一步，所述耗能鋼板兩側(cè)的防屈曲裝置水平成對布置于所述耗能鋼板的兩側(cè)。
[0015]進一步，所述耗能鋼板兩側(cè)的防屈曲裝置的數(shù)目、高度分別相等，且對稱布置，防屈曲裝置的數(shù)量可以是一塊，兩塊或多塊。
[0016]進一步，所述防屈曲裝置的上下端和上下水平連接鋼板之間分別留有一定的空隙，該空隙中可填充材料，該填充材料可以是橡膠、硅膠或其他彈性材料。
[0017]進一步，所述耗能鋼板為矩形或方形。
[0018]本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理:耗能鋼板是阻尼器的耗能部件，并提供金屬阻尼器的初始剛度，所述上下水平連接鋼板為金屬阻尼器的固定連接裝置，保證耗能鋼板上下端發(fā)生相對變形，并與其他建筑結(jié)構(gòu)相連；耗能鋼板兩端的翼緣板，防止耗能鋼板在屈服前發(fā)生局部屈曲現(xiàn)象及保證在大變形階段有穩(wěn)定的滯回性能。為了克服現(xiàn)有鋼板平面內(nèi)剪切時易發(fā)生屈曲及鋼板平面外受力時初始剛度較低的缺陷，本發(fā)明的金屬阻尼器在耗能鋼板兩側(cè)設(shè)置有防屈曲裝置，該防屈曲裝置能夠約束耗能鋼板發(fā)生平面外屈曲。
[0019]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0020]1、利用耗能鋼板平面內(nèi)受力時初始剛度較大的優(yōu)點，且通過防屈曲的方式防止耗能鋼板的平面外屈曲，保證了阻尼器的耗能能力及穩(wěn)定性；
[0021]2、防屈曲裝置獨立于耗能鋼板，避免了在耗能鋼板上焊接加勁對耗能鋼板本身造成損傷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明金屬阻尼器的正截面結(jié)構(gòu)示意圖(包括圖la、lb)。
[0023]圖2為圖1的金屬阻尼器的A-A方向的剖面示意圖(包括圖2a、2b)。
[0024]圖3為圖1的金屬阻尼器的B-B方向的剖面示意圖(包括圖3a、3b)。
[0025]圖4為本發(fā)明防屈曲裝置一個實施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5為本發(fā)明防屈曲裝置另一個實施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6為本發(fā)明防屈曲裝置再一個實施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明:本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案的前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0029]實施例:
[0030]參見圖1和圖2，圖中包括與其它建筑結(jié)構(gòu)連接的上下水平連接鋼板4，上下水平連接鋼板4之間為耗能鋼板1，在耗能鋼板I兩側(cè)設(shè)有防屈曲裝置3，該防屈曲裝置3獨立于阻尼器的其它構(gòu)件，即防屈曲裝置3除了通過螺栓6與翼緣板2固定外，防屈曲裝置3和耗能鋼板I不相連，防屈曲裝置3與上下水平連接板4之間留有一定的空隙。圖1a中防屈曲裝置3為一個整體，圖1b中防屈曲裝置3是由三個相同的小防屈曲裝置組成，該三個小防屈曲裝置之間空有間隙。[0031]圖2是圖1沿A-A方向的剖面圖，耗能鋼板I和上下水平連接鋼板4采用焊接連接，耗能鋼板I的兩端分別設(shè)有翼緣板2，耗能鋼板I和翼緣板2之間采用焊接連接。耗能鋼板I采用矩形或方形，防屈曲裝置3獨立于阻尼器的其它構(gòu)件，防屈曲裝置3通過螺栓6固定于翼緣板2上。圖2a中防屈曲裝置3為一個整體，圖2b中防屈曲裝置3是由三個相同的小防屈曲裝置組成，該三個小防屈曲裝置之間空有間隙。
[0032]防屈曲裝置3包括底板31、側(cè)板32，端板33，底板31與耗能鋼板I之間有一定的空隙，空隙中設(shè)置填充材料，該材料是橡膠、硅膠或其他彈性材料。側(cè)板32與翼緣板2之間通過螺栓6連接，側(cè)板32與翼緣板2之間留有空隙5，該空隙在保證螺栓孔穿過的前提下可填充材料，該材料可以是橡膠、硅膠、或其他彈性材料。本實施例中的防屈曲裝置3為一個整體，也可以是由若干個小防屈曲裝置組成，每個小防屈曲裝置都由上述內(nèi)容組成。
[0033]參見圖3是圖1沿B-B方向的剖面圖，翼緣板2上面設(shè)有螺栓孔，防屈曲裝置3與上下水平連接板4之間留有一定的空隙5，以適應(yīng)阻尼器在發(fā)生剪切變形的情況下，阻尼器在高度方向發(fā)生的變化，該空隙可填充材料，該材料可以是橡膠、硅膠、或其他彈性材料。圖3a中防屈曲裝置3為一個整體，圖3b中防屈曲裝置3是由三個相同的小防屈曲裝置組成，該三個小防屈曲裝置之間空有間隙。
[0034]參見圖4為本發(fā)明防屈曲裝置一個實施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖，該實施例是一個整體式防屈曲裝置示意圖，該防屈曲裝置3包括底板31、側(cè)板32，端板33，側(cè)板32上開有螺栓孔，端板33與側(cè)板32采用焊接連接，側(cè)板32與翼緣板2連接固定，從而將防屈曲裝置3固定在耗能鋼板的兩側(cè)。
[0035]參見圖5為本發(fā)明防屈曲裝置另一個實施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖，該實施例是一個帶有橫向加勁板的防屈曲裝置示意圖，該防屈曲裝置3包括:底板31、側(cè)板32，端板33，橫向加勁板34，橫向加勁板34是平行與端板33設(shè)置的，橫向加勁肋34與側(cè)板32之間焊接連接。
[0036]參見圖6為本發(fā)明防屈曲裝置再一個實施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖，該實施例是一個帶有橫向和豎向加勁板的防屈曲裝置示意圖，該防屈曲裝置3包括:底板31、側(cè)板32，端板33，橫向加勁板34，豎向加勁肋35，橫向加勁板34是平行與端板33設(shè)置的，橫向加勁肋34與側(cè)板32之間焊接連接；豎向加勁板35與側(cè)板32平行，豎向加勁肋35與上下端板33之間采用焊接連接。
[0037]本發(fā)明的金屬阻尼器的防屈曲裝置的造型可以有很多種，并不限于上述圖4、圖5和圖6中的形狀。
[0038]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)有防屈曲裝置的金屬阻尼器，包括耗能鋼板、設(shè)置在耗能鋼板上下方的水平連接鋼板、設(shè)置在耗能鋼板兩端的翼緣板、設(shè)置在耗能鋼板兩側(cè)的防屈曲裝置，所述耗能鋼板和上下水平連接鋼板之間采用焊接連接，所述耗能鋼板和兩端的翼緣板采用焊接連接，其特征在于，所述耗能鋼板的兩側(cè)分別設(shè)有防屈曲裝置，該防屈曲裝置與所述耗能鋼板是相互獨立的，且該防屈曲裝置固定在所述金屬阻尼器的翼緣板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)有防屈曲裝置的金屬阻尼器，其特征在于，所述防屈曲裝置通過螺栓固定在阻尼器的翼緣板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)有防屈曲裝置的金屬阻尼器，其特征在于，所述翼緣板上設(shè)有螺栓孔，所述防屈曲裝置通過所述螺栓孔與所述金屬阻尼器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)有防屈曲裝置的金屬阻尼器，其特征在于，所述防屈曲裝置包括底板、側(cè)板和端板，加勁板，底板與耗能鋼板之間留有空隙，空隙中可設(shè)有填充材料，該材料是橡膠、硅膠或其他彈性材料，側(cè)板和翼緣板之間通過螺栓連接，加勁板可設(shè)或不設(shè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)有防屈曲裝置的金屬阻尼器，其特征在于，所述防屈曲裝置為一個整體或由一個以上的小防屈曲裝置組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)有防屈曲裝置的金屬阻尼器，其特征在于，所述防屈曲裝置與翼緣板之間留有空隙，該空隙中可設(shè)置填充材料，該材料是橡膠、硅膠或其他彈性材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)有防屈曲裝置的金屬阻尼器，其特征在于，所述防屈曲裝置與耗能鋼板之間設(shè)有空隙，空隙中可設(shè)填充材料，該材料是橡膠、硅膠或其它彈性材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)有防屈曲裝置的金屬阻尼器，其特征在于，所述耗能鋼板兩側(cè)的防屈曲裝置水平成對布置于所述耗能鋼板的兩側(cè)，所述耗能鋼板每側(cè)的防屈曲裝置可以為一塊、兩塊或多塊構(gòu)成，且宜對稱布置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)有防屈曲裝置的金屬阻尼器，其特征在于，所述防屈曲裝置的上下端和上下水平連接鋼板之間分別留有一定的間隙，該間隙內(nèi)可以設(shè)置填充材料，該材料是橡膠、硅膠或其它彈性材料。
【文檔編號】E04B1/98GK103835385SQ201410015951
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月7日
【發(fā)明者】陳明中, 徐繼東, 李靜, 黃坤耀, 鄧文艷 申請人:陳明中