無加勁多剪切板阻尼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及建筑結(jié)構(gòu)抗震防災(zāi)技術(shù)領(lǐng)域，屬于結(jié)構(gòu)減震被動(dòng)控制范疇，具體涉及一種利用結(jié)構(gòu)剪切相對變形，通過鋼材塑性耗能的無加勁多剪切板阻尼器。
【背景技術(shù)】
[0002]結(jié)構(gòu)抗震防災(zāi)技術(shù)通常有三種:(I)抗震技術(shù)(2)減震技術(shù)(3)隔震技術(shù)。抗震技術(shù)通常通過增大建筑的梁、柱、支撐等關(guān)鍵構(gòu)件的截面尺寸，以增加結(jié)構(gòu)的承載能力；減震技術(shù)是通過為結(jié)構(gòu)附加耗能裝置，使地震輸入結(jié)構(gòu)能量通過耗能裝置加以吸收，進(jìn)而保護(hù)結(jié)構(gòu)主體；隔震技術(shù)是指在結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)部位通過隔震墊將其和場地脫開，減小了設(shè)計(jì)地震力。
[0003]本實(shí)用新型屬于一種金屬耗能阻尼器，是減震技術(shù)的一種具體實(shí)現(xiàn)形式，現(xiàn)有的剪切型金屬阻尼器耗能機(jī)理主要有三種:(I)通過鋼板的面內(nèi)剪切變形耗能；(2)通過鋼板的面內(nèi)彎曲變形耗能；(3)通過鋼板的面外彎曲變形耗能。目前，上述(1)、(2)兩種阻尼器都需要施加面外約束，以使剪切耗能鋼板不發(fā)生面外屈曲破壞，否則其受力狀態(tài)將發(fā)生突變，抗震耗能性能將急劇降低，發(fā)生破壞；而上述第(3)類阻尼器雖不需要面外加勁措施，但其剛度和承載力較低，阻尼器效率不高，導(dǎo)致成本較高。
[0004]現(xiàn)有的阻尼器在地震中發(fā)揮耗能作用后，需要整體更換，使用成本較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就是針對現(xiàn)有金屬耗能阻尼器存在的上述不足，提供一種一種耗能單元可更換的無加勁多剪切板阻尼器，震后容易修復(fù)，且修復(fù)成本低，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種無加勁多剪切板阻尼器，至少包括:兩塊平行設(shè)置的固定板、垂直設(shè)置于兩塊固定板之間的多對面內(nèi)耗能鋼板，以及多塊垂直連接于固定板上的連接板，所述面內(nèi)耗能鋼板上設(shè)有多個(gè)削弱孔，每對面內(nèi)耗能鋼板的兩端分別夾持且通過摩擦型螺栓連接所述連接板。
[0007]進(jìn)一步地，所述多對耗能鋼板的厚度和削弱孔結(jié)構(gòu)相同或部分相同。
[0008]進(jìn)一步地，所述削弱孔為條形孔、圓孔、方孔的任一種。
[0009]通過以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型相較于現(xiàn)有技術(shù)具有以下技術(shù)效果:本實(shí)用新型能夠?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)提供較大的附加阻尼，降低地震作用，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，同時(shí)發(fā)揮了面內(nèi)耗能鋼板彎曲耗能較早，剛度、承載力、延性較好的優(yōu)勢；通過螺栓連接每對面內(nèi)耗能鋼板的形式，不但節(jié)省了連接螺栓用量，也為震后修復(fù)帶來了極大便利，僅更換損傷耗能單元即可，其余部位可以保留；通過合理選擇鋼板厚度和開孔形式，省去了面外加勁構(gòu)造措施。本實(shí)用新型構(gòu)造簡單、制造方便、經(jīng)濟(jì)效益好、抗震性能優(yōu)良、施工方便、震后容易修復(fù)且修復(fù)成本低，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為圖1俯視圖；
[0012]圖3為圖1側(cè)視圖;
[0013]圖4為面內(nèi)耗能鋼板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]元件標(biāo)號說明:
[0015]I 面內(nèi)耗能鋼板
[0016]2 連接板
[0017]3 固定板
[0018]4 摩擦型螺栓
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0020]請參閱圖1至圖4。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
[0021]如圖1、圖2及圖3所示，本實(shí)用新型提供一種無加勁多剪切板阻尼器，至少包括:兩塊平行設(shè)置的固定板3、設(shè)置于兩塊固定板之間的多對面內(nèi)耗能鋼板1，以及多塊垂直固定于固定板3上的連接板2，面內(nèi)耗能鋼板I上設(shè)有多個(gè)削弱孔，每對面內(nèi)耗能鋼板I的兩端分別夾持且通過摩擦型螺栓4安裝連接板2。本實(shí)用新型利用鋼板面內(nèi)彎曲變形耗能，通過合理選擇板厚度和開孔形式，可使耗能單元的剪切屈曲承載力高于其剪切屈服承載力，這樣可保證面內(nèi)耗能鋼板發(fā)生面外屈曲失穩(wěn)破壞前即剪切屈服耗能，鋼板的剪力將不會(huì)有較大提高，從而不會(huì)發(fā)生面外屈曲失穩(wěn)破壞，進(jìn)而可以省去面外約束構(gòu)件，使構(gòu)造和成本大幅度降低；另一方面，目前的剪切型阻尼器的耗能原件與附屬連接部位通常是焊接連接，破壞后必須整體更換。本實(shí)用新型采用螺栓連接的方式，將耗能單元與連接單元連接，震后可以方便更換損傷的耗能單元，保留連接單元，大幅節(jié)省了修復(fù)成本。同時(shí)，采用多對面內(nèi)耗能鋼板的形式，使高強(qiáng)摩擦型螺栓連接的摩擦面積增加一倍，可使螺栓數(shù)量減少一半，提高了螺栓連接效率，又進(jìn)一步節(jié)省了成本。
[0022]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，多對面內(nèi)耗能鋼板I的厚度與削弱孔的開孔方式可以相同也可不同，例如削弱孔可以為條形孔、圓孔或方孔等其他形式(圖4所示)，以達(dá)到同時(shí)屈服和多階段屈服的設(shè)計(jì)需求。
[0023]以下結(jié)合本實(shí)用新型的具體構(gòu)造過程作進(jìn)一步詳述:
[0024](I)根據(jù)屈服承載力與屈服位移要求，適當(dāng)選擇面內(nèi)耗能鋼板I的厚度與開孔方式；
[0025](2)在連接板2上開螺栓孔；
[0026](3)將連接板2間隔焊接在固定板3上，間隔距離為面內(nèi)耗能鋼板I的厚度；
[0027](4)在連接板2的兩側(cè)設(shè)置面內(nèi)耗能鋼板I ;
[0028](5)通過高強(qiáng)摩擦型螺栓4將面內(nèi)耗能鋼板I和連接板2連接成一整體；
[0029](6)震后更換時(shí)，將高強(qiáng)摩擦螺栓4松開，換入新的面內(nèi)耗能鋼板1，然后重復(fù)(4)、
(5)步驟，完成修復(fù)。
[0030]本實(shí)用新型安裝時(shí)按以下步驟實(shí)施:
[0031](I)確定本裝置的安裝位置與數(shù)量，將其盡量布置在結(jié)構(gòu)抗震的薄弱位置。
[0032](2)根據(jù)結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)，確定該裝置的屈服承載力、剛度與節(jié)點(diǎn)連接力等參數(shù)。
[0033](3)根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，結(jié)合該裝置的具體構(gòu)造措施進(jìn)行本實(shí)用新型裝置的設(shè)計(jì)與加工。
[0034](4)將本實(shí)用新型裝置與建筑結(jié)構(gòu)主體通過螺栓、栓釘、化學(xué)錨栓、焊接等方式，進(jìn)行可靠連接，并且本實(shí)用新型的阻尼器可以一個(gè)單獨(dú)使用，也可以多個(gè)并聯(lián)使用。本實(shí)用新型可極大地提高建筑結(jié)構(gòu)抵抗水平地震作用的能力，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，通過改變耗能鋼板的屈服強(qiáng)度、寬度、高度、厚度等參數(shù)，可方便地調(diào)整該耗能裝置的屈服位移與屈服力，可滿足不同建筑結(jié)構(gòu)的多種需求。
[0035]上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無加勁多剪切板阻尼器，其特征在于，至少包括:兩塊平行設(shè)置的固定板、垂直設(shè)置于兩塊固定板之間的多對面內(nèi)耗能鋼板，以及多塊垂直連接于固定板上的連接板，所述面內(nèi)耗能鋼板上設(shè)有多個(gè)削弱孔，每對面內(nèi)耗能鋼板的兩端分別夾持且通過摩擦型螺栓連接所述連接板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無加勁多剪切板阻尼器，其特征在于，所述多對耗能鋼板的厚度和削弱孔結(jié)構(gòu)相同或部分相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無加勁多剪切板阻尼器，其特征在于，所述削弱孔為條形孔、圓孔、方孔的任一種。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種無加勁多剪切板阻尼器，至少包括：兩塊平行設(shè)置的固定板、垂直設(shè)置于兩塊固定板之間的多對面內(nèi)耗能鋼板，以及多塊垂直連接于固定板上的連接板，所述面內(nèi)耗能鋼板上設(shè)有多個(gè)削弱孔，每對面內(nèi)耗能鋼板的兩端分別夾持且通過摩擦型螺栓連接所述連接板。本實(shí)用新型能夠?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)提供較大的附加阻尼，降低地震作用，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，同時(shí)發(fā)揮了面內(nèi)耗能鋼板彎曲耗能較早，剛度、承載力、延性較好的優(yōu)勢；通過螺栓連接每對面內(nèi)耗能鋼板的形式，不但節(jié)省了連接螺栓用量，也為震后修復(fù)帶來了極大便利。本實(shí)用新型構(gòu)造簡單、制造方便、經(jīng)濟(jì)效益好、抗震性能優(yōu)良、施工方便、震后容易修復(fù)且修復(fù)成本低，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
【IPC分類】E04B1-98
【公開號】CN204298976
【申請?zhí)枴緾N201420754192
【發(fā)明人】郭小康, 董濤
【申請人】郭小康
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月4日