一種剪切型分階段屈服金屬阻尼器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種剪切型分階段屈服金屬阻尼器，解決現有的金屬阻尼器不能同時滿足風振、小震和大震耗能要求，以及安裝維修不便的技術問題，其結構包括：平行放置的兩塊鋼制翼緣板和固設在兩塊所述鋼制翼緣板之間的第一矩形耗能鋼板和第二矩形耗能鋼板；所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板具有不同的屈服強度；兩塊所述鋼制翼緣板之間設置有固設所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板所需的鋼制側翼板。本實用新型通過采用兩塊具有不同屈服強度的矩形耗能鋼板作為屈服金屬阻尼器的核心耗能部件，在風振、小震和大震時均能滿足相應的耗能要求，結構簡單易于實現；進一步的本實用新型相比現有技術安裝更為便捷。
【專利說明】
一種剪切型分階段屈服金屬阻尼器
技術領域
[0001]本實用新型涉及建筑消能減震技術領域，特別涉及一種結構被動減震控制系統中的剪切型分階段屈服金屬阻尼器。
【背景技術】
[0002]現有技術中，伴隨大量復雜體型高層及超高層建筑結構不斷涌現，對抗震設計帶來了新的挑戰一一建筑結構不僅要滿足承載力設計要求，還要達到性能化設計的目標。現有技術中的結構布置形式，梁、柱等構件的設計截面均很大，導致結構自重也即地震反應增大;此外，傳統結構的建筑在經歷地震沖擊后，即使沒有發生倒塌，依然會帶來較高的針對梁、柱等構件的修復成本，并會對建筑結構的正常使用帶來影響。
[0003]金屬阻尼器是建筑結構中較為常見的一種消能設備。該類阻尼器運用金屬材料優異的彈塑性性能，經合理設計其結構形式和力學參數，能在工程結構遭受外界作用時(如地震作用)率先屈服而消耗能量，從而保證主體結構的安全。
[0004]現有技術中的金屬阻尼器在設計和性能等方面仍然存在如下問題:
[0005]現有技術中的剪切型金屬阻尼器大多耗能形式單一，無法同時滿足風振、小震和大震時的技術要求。
[0006]現有技術中的大部分阻尼器的屈服位移過大，只在大震下起作用，小震時則在彈性狀態，耗能太少。
[0007]現有技術中的少部分阻尼器的屈服位移較小，能夠滿足峰震、小震時就屈服耗能，大震時也有較好的延性，能夠達到大震耗能的要求，但是這類阻尼器往往附加給建筑結構的剛度較大，進而導致地震作用的增大，不利于結構抗震。
[0008]現有技術中的分階段屈服阻尼器，其構造復雜、加工安裝不便捷，進而安裝作業時會消耗較多的人力和財力，增加了使用成本。
[0009]因此，研發一種加工便捷、經濟，使用維修方便且能同時滿足風振、小震和大震耗能要求的剪切型分階段屈服金屬阻尼器，以克服上述技術缺陷成為一種必需。
【實用新型內容】
[0010]為此，本實用新型提供一種剪切型分階段屈服金屬阻尼器，解決現有的金屬阻尼器不能同時滿足風振、小震和大震耗能要求，以及安裝維修不便的技術問題。
[0011]為此，本實用新型提供一種剪切型分階段屈服金屬阻尼器，包括:平行放置的兩塊鋼制翼緣板和固設在兩塊所述鋼制翼緣板之間的第一矩形耗能鋼板和第二矩形耗能鋼板；所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板具有不同的屈服強度;兩塊所述鋼制翼緣板之間設置有固設所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板所需的鋼制側翼板。
[0012]根據本實用新型的一個實施方式，其中，當所述鋼制翼緣板水平放置時，所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板并列安置。
[0013]根據本實用新型的一個實施方式，其中，所述側翼板間緊固設置有加固所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板所需的加勁肋。
[0014]根據本實用新型的一個實施方式，其中，所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板之間緊固設置有分隔板。
[0015]根據本實用新型的一個實施方式，其中，當所述鋼制翼緣板水平放置時，所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板上下安置;所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板之間通過固設在所述鋼制側翼板間的加勁肋緊固連接。
[0016]根據本實用新型的一個實施方式，其中，當所述鋼制翼緣板水平放置時，所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板前后安置。
[0017]根據本實用新型的一個實施方式，其中，所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板為外形相同材質不同，或材質相同厚度不同的鋼板。
[0018]根據本實用新型的一個實施方式，其中，所述第一矩形耗能鋼板的厚度小于等于16mm;所述第二矩形耗能鋼板的厚度大于18mm。
[0019]根據本實用新型的一個實施方式，其中，所述第一矩形耗能鋼板的屈服強度大于等于lOOMPa，小于等于ISOMPa;所述第二矩形耗能鋼板的屈服強度大于等于235MPa。
[0020]根據本實用新型的一個實施方式，其中，所述鋼制翼緣板上設置有若干個螺栓孔；用于將所述鋼制翼緣板與建筑結構連接所需的高強度螺栓;所述高強度螺栓的桿徑與所述螺栓孔相適配。
[0021]本實用新型通過采用兩塊具有不同屈服強度的矩形耗能鋼板作為屈服金屬阻尼器的核心耗能部件，在風振、小震和大震時均能滿足相應的耗能要求；同時，本實用新型由于結構簡單易于實現，通過將相鄰鋼板焊接既能達到緊固連接的技術效果，故制作成本低廉，易于維修更換部件;進一步的，由于本實用新型只需將鋼制翼緣板與結構建筑需要吸震的部位緊固連接即可達到在地震來臨時率先屈服消耗能量的技術效果，因此相比現有技術安裝更為便捷。
[0022]進一步的，本實用新型通過將第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板并列安置，達到了橫向分段屈服的技術效果。
[0023]進一步的，本實用新型通過設置加勁肋，為將第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板穩固連接提供了更穩固的結構支持。
[0024]進一步的，本實用新型通過在第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板間設置分隔板，在增加剪切型分階段屈服金屬阻尼器的結構強度的同時，為達到阻尼器分階段屈服的技術效果提供了更進一步的結構支持。
[0025]進一步的，本實用新型通過將第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板上下安置，達到了縱向分段屈服的技術效果。為加強第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板在接縫處的緊固連接，本實用新型還在該接縫處設置有加勁肋，為將第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板穩固連接提供了更穩固的結構支持。
[0026]進一步的，本實用新型通過將第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板前后安置達到了分階段耗能效果。更進一步拓寬本實用新型所述剪切型分階段屈服金屬阻尼器的應用領域。
[0027]進一步的，為達到第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板具有不同屈服強度的技術效果，本實用新型采用將所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板設置為外形相同材質不同，或材質相同厚度不同的鋼板。并為滿足適應小震及大震的耗能需求，優選將第一矩形耗能鋼板的厚度小于等于16mm;所述第二矩形耗能鋼板的厚度大于18mm，或將所述第一矩形耗能鋼板的屈服強度設置為大于等于lOOMPa，小于等于ISOMPa;所述第二矩形耗能鋼板的屈服強度設置為大于等于235MPa。
[0028]本實用新型通過采用不同材質或不同厚度的鋼片使得剪切型阻尼器能夠實現分階段屈服，從而達到無論風振、小震還是大震都能有效消耗地震能量;進一步的，本阻尼器可以根據實際工程不同的需要，簡單設計出不同噸位的阻尼器，也可以通過改變兩種鋼片的材質或厚度來改變阻尼器在不同屈服位移下的耗能性能，具有簡單易改造的性能來滿足不同實際工程的需要。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本實用新型實施例1中剪切型分階段屈服金屬阻尼器的結構示意圖；
[0031]圖2為圖1的主視圖；
[0032]圖3為本實用新型實施例1中剪切型分階段屈服金屬阻尼器的改進結構示意圖；
[0033]圖4為本實用新型實施例1中剪切型分階段屈服金屬阻尼器的改進結構示意圖；
[0034]圖5為圖4的主視圖；
[0035]圖6為本實用新型實施例2中剪切型分階段屈服金屬阻尼器的結構示意圖；
[0036]圖7為本實用新型實施例2中剪切型分階段屈服金屬阻尼器的改進結構示意圖；
[0037]圖8為本實用新型實施例3中剪切型分階段屈服金屬阻尼器的結構示意圖；
[0038]圖9為圖8沿A向的剖面圖；
[0039]圖10為本實用新型實施例4中剪切型分階段屈服金屬阻尼器的結構示意圖；
[0040]圖11為本實用新型實施例4中剪切型分階段屈服金屬阻尼器的改進結構示意圖。
【具體實施方式】
[0041]下面結合實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例僅用于說明本實用新型，但不能用來限制本實用新型的范圍。
[0042]實施例1:
[0043]不失一般性，如圖1?2所示，本實用新型提供一種剪切型分階段屈服金屬阻尼器，包括:平行放置的兩塊鋼制翼緣板100和固設在兩塊所述鋼制翼緣板之間的第一矩形耗能鋼板200和第二矩形耗能鋼板300;所述第一矩形耗能鋼板200與第二矩形耗能鋼板300具有不同的屈服強度;兩塊所述鋼制翼緣板100之間設置有固設所述第一矩形耗能鋼板200與第二矩形耗能鋼板300所需的鋼制側翼板400。
[0044]優選的，本實用新型可通過焊接實現上述結構相鄰部件間的緊固連接。
[0045]本實用新型通過采用兩塊具有不同屈服強度的矩形耗能鋼板作為屈服金屬阻尼器的核心耗能部件，在風振、小震和大震時均能滿足相應的吸能要求；同時，本實用新型由于結構簡單易于實現，通過將相鄰鋼板焊接既能達到緊固連接的技術效果，故制作成本低廉，易于維修更換部件;進一步的，由于本實用新型只需將鋼制翼緣板與結構建筑需要吸震的部位緊固連接即可達到在地震來臨時率先屈服消耗能量的技術效果，因此相比現有技術安裝更為便捷。
[0046]進一步的，如圖1?2所示，在本實施例的一個優選技術方案中，當所述鋼制翼緣板100水平放置時，所述第一矩形耗能鋼板200與第二矩形耗能鋼板300并列安置，達到了橫向分段屈服的技術效果。
[0047]進一步的，如圖3所示，在本實施例的一個優選技術方案中，所述側翼板間緊固設置有加固所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板所需的加勁肋500。優選的，加勁肋500在第一矩形耗能鋼板200與第二矩形耗能鋼板300的板平面兩側對稱設置。加勁肋的設置，為將第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板穩固連接提供了更穩固的結構支持。
[0048]需要說明的是，由于通過設置肋板加強框架的結構強度為現有技術，故為滿足結構強度需要而為剪切型分階段屈服金屬阻尼器設置的任意數量的加勁肋，將加勁肋設置成任意型號的鋼材，以及將加勁肋設計為任意厚度均應落入本實用新型的保護范圍。
[0049]進一步的，如圖4?5所示，在本實施例的一個優選技術方案中，所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板之間緊固設置有分隔板600。分隔板的設置，在增加剪切型分階段屈服金屬阻尼器的結構強度的同時，為達到阻尼器分階段屈服的技術效果提供了更進一步的結構支持。
[0050]使用時，只需將兩塊鋼制翼緣板100分別與建筑結構的兩端緊固連接，在地震來臨時，利用第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板分階段屈服，既能達到所需分階段耗能的技術效果，有效降低地震對結構建筑的沖擊與損害。
[0051 ] 實施例2:
[0052]如圖6所示，本實施例在實施例1的基礎上為達到了縱向分段屈服的技術效果，將第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板上下安置。更進一步拓廣上述剪切型分階段屈服金屬阻尼器的應用場合。
[0053]進一步的，如圖7所示，為加強第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板在接縫處的緊固連接，本實用新型還在該接縫處設置有加勁肋500，為將第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板穩固連接提供了更穩固的結構支持。
[0054]實施例3:
[0055]如圖8?9所示，為滿足分階段耗能的使用需要，當所述鋼制翼緣板100水平放置時，將第一矩形耗能鋼板200與第二矩形耗能鋼板300前后安置。更進一步拓寬上述剪切型分階段屈服金屬阻尼器的應用領域。
[0056]需要說明的是，由于通過加設加勁肋加強第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板固定的牢固性在前述實施例中已經涉及，其技術手段也非本實施例的核心發明點，故在本實施例中其相關結構不再圖示與贅述。
[0057]實施例4:
[0058]為達到第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板具有不同屈服強度的技術效果，本實用新型采用將所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板設置為外形相同材質不同，或材質相同厚度不同的鋼板。并為滿足適應小震及大震的耗能需求，優選將第一矩形耗能鋼板的厚度小于等于16mm;所述第二矩形耗能鋼板的厚度大于18mm，或將所述第一矩形耗能鋼板的屈服強度設置為大于等于lOOMPa，小于等于ISOMPa;所述第二矩形耗能鋼板的屈服強度設置為大于等于235MPa。
[0059]進一步的，如圖10?11所示，為方便鋼制翼緣板與結構建筑間緊固連接，所述鋼制翼緣板上設置有若干個螺栓孔700。需要說明的是，鋼制翼緣板與結構建筑間緊固連接的形式不限于螺栓連接，現有技術中常見的連接形式如焊接或鉚接等適合應用在本實用新型中的連接形式也應落入本實用新型的保護范圍。
[0060]進一步的，為更進一步方便鋼制翼緣板與結構建筑間緊固連接，所述的剪切型分階段屈服金屬阻尼器還包括，用于將所述鋼制翼緣板與建筑建構連接所需的高強度螺栓；所述高強度螺栓的桿徑與所述螺栓孔相適配。
[0061]需要說明的是，由于位于不同地震帶上的建筑物對剪切型分階段屈服金屬阻尼器的耗能參數要求也不相同，故根據實際使用需要而選擇的任意屈服強度的耗能鋼板作為第一矩形耗能鋼板或第二矩形耗能鋼板均應落入本實用新型的保護范圍。
[0062]此外，本實用新型上述實施例中鋼制翼緣板的外形不限于圖示中所示的矩形，為滿足與結構建筑物實際連接需要而將其切割成任意平面外形的鋼板均應落入本實用新型的保護范圍。
[0063]以上技術方案僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本實用新型的保護范圍。
[0064]應該注意的是，上述實施例對本實用新型進行說明而不是對本實用新型進行限制，并且本領域技術人員在不脫離所附權利要求的范圍的情況下可設計出替換實施例。在權利要求中，不應將位于括號之間的任何參考符號構造成對權利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個”不排除存在多個這樣的元件。本實用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當編程的計算機來實現。在列舉了若干裝置的單元權利要求中，這些裝置中的若干個可以是通過同一個硬件項來具體體現。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序。
【主權項】
1.一種剪切型分階段屈服金屬阻尼器，其特征在于，包括:平行放置的兩塊鋼制翼緣板和固設在兩塊所述鋼制翼緣板之間的第一矩形耗能鋼板和第二矩形耗能鋼板;所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板具有不同的屈服強度;兩塊所述鋼制翼緣板之間設置有固設所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板所需的鋼制側翼板。2.根據權利要求1所述的剪切型分階段屈服金屬阻尼器，其中，當所述鋼制翼緣板水平放置時，所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板并列安置。3.根據權利要求2所述的剪切型分階段屈服金屬阻尼器，其中，所述側翼板間緊固設置有加固所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板所需的加勁肋。4.根據權利要求2所述的剪切型分階段屈服金屬阻尼器，其中，所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板之間緊固設置有分隔板。5.根據權利要求1所述的剪切型分階段屈服金屬阻尼器，其中，當所述鋼制翼緣板水平放置時，所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板上下安置;所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板之間通過固設在所述鋼制側翼板間的加勁肋緊固連接。6.根據權利要求1所述的剪切型分階段屈服金屬阻尼器，其中，當所述鋼制翼緣板水平放置時，所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板前后安置。7.根據權利要求1?6項中任一項所述的剪切型分階段屈服金屬阻尼器，其中，所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板為外形相同材質不同，或材質相同厚度不同的鋼板。8.根據權利要求7所述的剪切型分階段屈服金屬阻尼器，其中，所述第一矩形耗能鋼板的厚度小于等于16mm;所述第二矩形耗能鋼板的厚度大于18_。9.根據權利要求7所述的剪切型分階段屈服金屬阻尼器，其中，所述第一矩形耗能鋼板的屈服強度大于等于lOOMPa，小于等于ISOMPa;所述第二矩形耗能鋼板的屈服強度大于等于235MPa。10.根據權利要求1?6項中任一項所述的剪切型分階段屈服金屬阻尼器，其中，所述鋼制翼緣板上設置有若干個螺栓孔;所述剪切型分階段屈服金屬阻尼器還包括，用于將所述鋼制翼緣板與建筑結構連接所需的高強度螺栓;所述高強度螺栓的桿徑與所述螺栓孔相適配。
【文檔編號】E04B1/98GK205475796SQ201620049027
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月19日
【發明人】廖云昆, 龍云剛
【申請人】云南震安減震科技股份有限公司