一種軸向拉壓型金屬屈服耗能阻尼器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于土木結構工程減震技術領域，涉及一種阻尼器，尤其是涉及一種軸向拉壓型金屬屈服耗能阻尼器。
【背景技術】
[0002]目前，在建筑結構設計領域中，為了使建筑結構具有較強的抵抗地震或風荷載等外力破壞的能力，經常需要在框架結構中增設耗能構件，而現已開發的耗能構件種類繁多，主要類型有位移型的金屬屈服耗能阻尼器和摩擦阻尼器、速度型的粘滯阻尼器以及速度位移混合型的粘彈性阻尼器等。在上述幾種阻尼器之中，金屬屈服耗能阻尼器因為其性能穩定、價格低廉、可靠性高等特點，而得到廣泛的應用。
[0003]現今，使用的金屬阻尼器大多屬于剪切加載型阻尼器，其上下端面鋼板通過錨固螺栓或焊接連接到框架梁底及下部人字形支撐頂部，如授權公告號CN201485988U的中國實用新型專利公布了一種剪切型金屬彎曲耗能阻尼器，包括固定在建筑結構上的上連接板和下連接板，以及核心金屬耗能元件，所述金屬耗能元件為至少一塊通過彎曲實現耗能能力的金屬板，該金屬板的兩端分別于上連接板和下連接板固定連接，且與上連接板和下連接板垂直；該金屬板的厚度方向與建筑結構承受剪切力的方向一致。該專利公布的技術方案利用鋼材等良好的塑性變形能力強的金屬材料雖然能夠實現耗能，但框架結構層間側移引起的豎向位移量與阻尼器的豎向變形量一般不相同，這樣容易導致主體結構的局部損壞，同時，地震時產生的地震波均為三向作用，垂直于阻尼器布置平面的地震作用也會在阻尼器上施加一定平面外的荷載，進而引起阻尼器平面外屈曲或失穩破壞。
[0004]為克服金屬阻尼器連接方式的不足，減少地震作用時可能產生的對主體結構構件的破壞，研制一種拉壓型金屬屈服耗能阻尼器具有重要工程應用價值。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種結構簡單，安裝方便，地震時對所連接的主體結構構件無損傷的適用于減震結構的軸向拉壓型金屬屈服耗能阻尼器，用以解決目前金屬阻尼器安裝方式的不足，能有效滿足金屬阻尼器的變形方式。
[0006]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0007]一種軸向拉壓型金屬屈服耗能阻尼器，該阻尼器包括中心鋼板、設置在中心鋼板兩側的翼緣鋼板以及設置在中心鋼板與翼緣鋼板之間的多個耗能腹板，所述的中心鋼板設有將阻尼器與房屋框架構件固定連接的球鉸，所述的耗能腹板將中心鋼板與翼緣鋼板連接成一整體，共同構成阻尼結構。
[0008]所述的中心鋼板共設有一對，且共面對稱設置。
[0009]所述的兩中心鋼板相對設置，且兩中心鋼板的端部間距大于阻尼器拉壓變形時所產生的位移。
[0010]所述的多個耗能腹板平均分成四組，分別對稱布設在中心鋼板與翼緣鋼板之間。
[0011]所述的多個耗能腹板優選16個或20個，平均分成四組，分別對稱布設在中心鋼板與翼緣鋼板之間。
[0012]所述的耗能腹板垂直焊接在中心鋼板和翼緣鋼板之間。
[0013]所述的耗能腹板的平面形狀為X形或開設有菱形孔的矩形。
[0014]所述的耗能腹板的材質為鋼材。
[0015]所述的鋼材為軟鋼。
[0016]所述的翼緣鋼板共設有一對，分別沿中心線對稱設置在中心鋼板的兩側。
[0017]所述的翼緣鋼板的側面上還設有加勁肋。
[0018]本實用新型中，所述的球鉸是用于將阻尼器與房屋框架構件固定連接，設置球鉸的目的是滿足三向地震時，阻尼器與垂直方向的變形協調，此時，阻尼器只受軸向的拉壓荷載，為防止失穩，阻尼器中心板的厚度宜大于30_，按現行抗震設計規范，兩中心鋼板之間的凈距離一般為結構層間變形的120%即可。
[0019]所述的耗能腹板一般采用低屈服點軟鋼或普通碳鋼制成，垂直焊接在中心鋼板和翼緣鋼板之間，均勻分布，平均分成四組，對稱布設在中心鋼板的前、后、左、右四個方向上，地震作用時，耗能腹板變形耗能，采用對稱均勻布置的方式，能使所有耗能腹板同時發揮作用。
[0020]所述的翼緣鋼板的厚度宜在20mm以上，為增加剛度，可增設加勁肋。
[0021]與現有技術相比，本實用新型完全具有一般金屬阻尼器的使用功能，并克服了一般金屬阻尼器的缺點，包括安裝不便以及地震時對結構構件易造成損傷的問題，具體而言，本實用新型具有如下特點:
[0022]I)安裝方式為球鉸-銷軸安裝，與粘滯阻尼器安裝方式一致，在一個工程項目中可通用，同時，由于球鉸允許橫向變形，可化解三向地震所帶來的橫向作用；
[0023]2)軸向受力方式消除了常規金屬阻尼器的剪切受力方式所產生的彎矩，克服了阻尼器與主體結構之間豎向變形不協調對所連接構件產生的局部損傷；
[0024]3)結構簡單，經濟實用，安裝及操作方便，地震時對所連接的主體結構構件無損傷，造價低廉。
【附圖說明】
[0025]圖1為實施例1立體結構示意圖；
[0026]圖2為實施例1主視結構示意圖；
[0027]圖3為實施例1俯視結構示意圖；
[0028]圖4為實施例1在房屋框架結構中的實際應用結構示意圖；
[0029]圖中標記說明:
[0030]I 一球鉸、2—中心鋼板、3—耗能腹板、4一翼緣鋼板、5—加勁肋、6—人字形支撐、7一柱、8—梁、9一"!父支座、10一圓鋼銷軸。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0032]實施例1:
[0033]如圖1-3所示，一種軸向拉壓型金屬屈服耗能阻尼器，該阻尼器包括中心鋼板2、設置在中心鋼板2兩側的翼緣鋼板4以及設置在中心鋼板2與翼緣鋼板4之間的多個耗能腹板3，中心鋼板2設有將阻尼器與房屋框架構件固定連接的球鉸1，耗能腹板3將中心鋼板2與翼緣鋼板4連接成一整體，共同構成阻尼結構。
[0034]其中，中心鋼板2共設有一對，且共面對稱設置；兩中心鋼板2相對設置，且兩中心鋼板2的端部間距大于阻尼器拉壓變形時所產生的位移。多個耗能腹板3平均分成四組，分別對稱布設在中心鋼板2與翼緣鋼板4之間，耗能腹板3垂直焊接在中心鋼板2和翼緣鋼板4之間。
[0035]本實施例中，兩塊中心板2端部制作安裝球鉸1，板厚需經計算，常規宜在30_以上，側面兩塊翼緣鋼板4的厚度宜在20mm以上，為增加翼緣板剛度同時節約材料，可焊接加勁肋5。中心鋼板2、翼緣鋼板4、加勁肋5均用普通鋼材制成；耗能腹板3由低屈服點軟鋼制成，共設有16個，平均分成四組，前、后、左、右對稱布置，垂直焊接在中心鋼板2和翼緣鋼板4之間，翼緣鋼板4平面形狀為X形，幾何尺寸為:厚度約10mm、高度約120mm、寬度100mm，相鄰耗能腹板3之間的最小間距滿足焊接施工要求。
[0036]以下結合本實施例在鋼筋混凝土框架結構耗能減震工程中的應用，作進一步的說明。
[0037]如圖4所示，鋼筋混凝土框架由柱7和梁8構成，框架層間安裝人字形支撐6，鉸支座9通過焊接或螺栓與人字形支撐6連接，梁8底預埋鉸支座9。再使用圓鋼銷軸10安裝本實施例軸向拉壓型金屬屈服耗能阻尼器。地震作用時，混凝土框架產生層間變形，阻尼器承受軸向拉壓荷載，耗能腹板3變形耗能，可消耗地震能量，減少層間變形和地震作用。與常規金屬阻尼器相比，垂直于框架方向的地震作用不會引起阻尼器或其連接部位的任何損壞。
[0038]實施例2:
[0039]本實施例中，耗能腹板3共設有20個，平均分成四組，前、后、左、右對稱布置，垂直焊接在中心鋼板2和翼緣鋼板4之間，且耗能腹板3的平面形狀為開設有菱形孔的矩形。其余同實施例1。
[0040]實施例3:
[0041 ] 本實施例中，耗能腹板3共設有24個，平均分成四組，前、后、左、右對稱布置，垂直焊接在中心鋼板2和翼緣鋼板4之間。其余同實施例1。
[0042] 上述對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和使用本實用新型。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這個實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于上述實施例，本領域技術人員根據本實用新型的揭示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種軸向拉壓型金屬屈服耗能阻尼器，其特征在于，該阻尼器包括中心鋼板、設置在中心鋼板兩側的翼緣鋼板以及設置在中心鋼板與翼緣鋼板之間的多個耗能腹板，所述的中心鋼板設有將阻尼器與房屋框架構件固定連接的球鉸，所述的耗能腹板將中心鋼板與翼緣鋼板連接成一整體，共同構成阻尼結構。2.根據權利要求1所述的一種軸向拉壓型金屬屈服耗能阻尼器，其特征在于，所述的中心鋼板共設有一對，且共面對稱設置。3.根據權利要求2所述的一種軸向拉壓型金屬屈服耗能阻尼器，其特征在于，所述的兩中心鋼板相對設置，且兩中心鋼板的端部間距大于阻尼器拉壓變形時所產生的位移。4.根據權利要求1所述的一種軸向拉壓型金屬屈服耗能阻尼器，其特征在于，所述的多個耗能腹板平均分成四組，分別對稱布設在中心鋼板與翼緣鋼板之間。5.根據權利要求4所述的一種軸向拉壓型金屬屈服耗能阻尼器，其特征在于，所述的耗能腹板垂直焊接在中心鋼板和翼緣鋼板之間。6.根據權利要求1或4或5所述的一種軸向拉壓型金屬屈服耗能阻尼器，其特征在于，所述的耗能腹板的平面形狀為X形或開設有菱形孔的矩形。7.根據權利要求6所述的一種軸向拉壓型金屬屈服耗能阻尼器，其特征在于，所述的耗能腹板的材質為鋼材。8.根據權利要求7所述的一種軸向拉壓型金屬屈服耗能阻尼器，其特征在于，所述的鋼材為軟鋼。9.根據權利要求1所述的一種軸向拉壓型金屬屈服耗能阻尼器，其特征在于，所述的翼緣鋼板共設有一對，分別沿中心線對稱設置在中心鋼板的兩側。10.根據權利要求9所述的一種軸向拉壓型金屬屈服耗能阻尼器，其特征在于，所述的翼緣鋼板的側面上還設有加勁肋。
【專利摘要】本實用新型涉及一種軸向拉壓型金屬屈服耗能阻尼器，該阻尼器包括中心鋼板、設置在中心鋼板兩側的翼緣鋼板以及設置在中心鋼板與翼緣鋼板之間的多個耗能腹板，所述的中心鋼板設有將阻尼器與房屋框架構件固定連接的球鉸，所述的耗能腹板將中心鋼板與翼緣鋼板連接成一整體，共同構成阻尼結構。與現有技術相比，本實用新型結構簡單，經濟實用，安裝及操作方便，地震時對主體結構構件損傷小，與粘滯阻尼器安裝連接方式相同，可有效進行結構減震耗能，具有很好的應用前景。
【IPC分類】E04B1/98
【公開號】CN204753874
【申請號】CN201520311435
【發明人】魯亮, 羅檢文
【申請人】同濟大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年5月14日