專利名稱:一種槽鋼約束剪切型阻尼器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種槽鋼約束剪切型阻尼器，至少包括一塊方形面內(nèi)剪切耗能鋼板、兩個(gè)槽鋼約束構(gòu)件、兩個(gè)槽鋼外封板、頂板和底板以及兩塊側(cè)面加勁板，兩個(gè)槽鋼約束構(gòu)件相背設(shè)置，所述槽鋼外封板覆蓋槽鋼約束構(gòu)件的開口面，面內(nèi)剪切耗能鋼板夾持在兩個(gè)槽鋼約束構(gòu)件之間，所述槽鋼約束構(gòu)件的腹板和面內(nèi)剪切耗能鋼板上穿設(shè)對(duì)拉螺栓連接，面內(nèi)剪切耗能鋼板的四個(gè)側(cè)邊分別垂直連接頂板、底板和兩個(gè)側(cè)面加勁板。本實(shí)用新型極大地提高建筑結(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；防止受剪芯板面外屈曲，從而保證了其純剪受力狀態(tài)；避免了在芯板上的焊接工序，提高了耗能鋼板的低周疲勞性能，保證了其面內(nèi)剪切耗能受力狀態(tài)。
【專利說(shuō)明】一種槽鋼約束剪切型阻尼器

【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)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種利用結(jié)構(gòu)剪切相對(duì)變形，通過(guò)鋼材塑性耗能的槽鋼約束剪切型阻尼器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，結(jié)構(gòu)耗能減震技術(shù)正在成為土木工程領(lǐng)域減災(zāi)防災(zāi)的熱點(diǎn)。建筑耗能減震是利用能量平衡原理，來(lái)降低結(jié)構(gòu)在地震中的破壞程度。地震輸入結(jié)構(gòu)能量包括:(I)結(jié)構(gòu)動(dòng)能、(2)結(jié)構(gòu)損傷耗能、(3)結(jié)構(gòu)彈性勢(shì)能、(4)粘滯阻尼耗能等。結(jié)構(gòu)損傷耗能越多，結(jié)構(gòu)的破壞程度就越嚴(yán)重；結(jié)構(gòu)動(dòng)能和彈性勢(shì)能開始為零，地震結(jié)束后，結(jié)構(gòu)停止晃動(dòng)時(shí)其仍然為零，不參與耗散地震輸入能量。因此，要想減小結(jié)構(gòu)損傷耗能，就只能增加結(jié)構(gòu)的粘滯阻尼耗能。為增加粘滯阻尼耗能，可為結(jié)構(gòu)附加耗能減震裝置，金屬耗能裝置就為其中的一種，其它類型包括粘彈性或油壓粘滯阻尼器等。
[0003]本發(fā)明屬于一種金屬耗能阻尼器，現(xiàn)有的剪切型金屬阻尼器耗能機(jī)理主要有兩種:(1)通過(guò)鋼板的面內(nèi)剪切變形耗能；(2)通過(guò)鋼板的面外彎曲變形耗能。
[0004]第一種剪切型阻尼器屈服位移較小，但是延性和極限變形能力較差，其受到水平剪切作用時(shí)，容易在面外發(fā)生屈曲失穩(wěn)破壞，從而受力狀態(tài)發(fā)生了改變，其能在結(jié)構(gòu)變形早起發(fā)揮作用，但是結(jié)構(gòu)位移較大時(shí)又容易發(fā)生破壞。第二種剪切型阻尼器延性與極限位移較大，但是屈服位移也較大，其發(fā)揮耗能作用相對(duì)較晚。
[0005]為了避免面內(nèi)剪切變形耗能阻尼器在面外發(fā)生剪切屈曲破壞，目前常用的方法是在鋼板面外焊接加勁肋，但是該構(gòu)造與加工方法會(huì)引起焊接殘余熱應(yīng)力對(duì)耗能鋼板造成損傷，嚴(yán)重影響其低周疲勞性能，不能充分利用鋼材的耗能能力。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是針對(duì)現(xiàn)有剪切型金屬阻尼器存在的上述不足，提供一種槽鋼約束剪切型阻尼器，其能夠提供較大的附加阻尼，降低地震作用，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種槽鋼約束剪切型阻尼器，至少包括一塊方形面內(nèi)剪切耗能鋼板、兩個(gè)槽鋼約束構(gòu)件、兩個(gè)槽鋼外封板、頂板和底板以及兩塊側(cè)面加勁板，兩個(gè)槽鋼約束構(gòu)件相背設(shè)置，所述槽鋼外封板覆蓋槽鋼約束構(gòu)件的開口面，面內(nèi)剪切耗能鋼板夾持在兩個(gè)槽鋼約束構(gòu)件之間，所述槽鋼約束構(gòu)件的腹板和面內(nèi)剪切耗能鋼板上穿設(shè)對(duì)拉螺栓連接，面內(nèi)剪切耗能鋼板的四個(gè)側(cè)邊分別垂直連接頂板、底板和兩個(gè)側(cè)面加勁板。
[0008]進(jìn)一步地，所述槽鋼外封板焊接固定于所述槽鋼約束構(gòu)件的兩個(gè)翼板上。
[0009]進(jìn)一步地，所述槽鋼約束構(gòu)件的腹板和面內(nèi)剪切耗能鋼板上對(duì)應(yīng)設(shè)置多個(gè)條形孔，所述多個(gè)條形孔繞面內(nèi)剪切耗能鋼板的中軸線對(duì)稱等間距布置。
[0010]通過(guò)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；利用槽鋼標(biāo)準(zhǔn)件作為芯板面外約束單元，可防止受剪芯板面外屈曲，從而保證了其純剪受力狀態(tài)；避免了在芯板上的焊接工序，提高了耗能鋼板的低周疲勞性能，保證了其面內(nèi)剪切耗能受力狀態(tài)；同時(shí)采用槽鋼標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，取材容易、加工量小，大幅度降低了加工成本，是一種具有良好推廣前景的耗能裝置。

【附圖說(shuō)明】

[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為圖1側(cè)視圖;
[0013]圖3為圖1俯視圖；
[0014]圖4為面內(nèi)剪切耗能鋼板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0016]I 面內(nèi)剪切耗能鋼板
[0017]2 側(cè)面加勁板
[0018]3 槽鋼約束構(gòu)件
[0019]4 槽鋼外封板
[0020]5 對(duì)拉螺栓
[0021]6 蓋板

【具體實(shí)施方式】
[0022]以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)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(shuō)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。
[0023]請(qǐng)參閱圖1至圖4。須知，本說(shuō)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(shuō)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(shuō)明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，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(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)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。
[0024]如圖1及圖2所示，本實(shí)用新型提供一種槽鋼約束剪切型阻尼器，至少包括一塊方形面內(nèi)剪切耗能鋼板I (圖4所示)、兩個(gè)槽鋼約束構(gòu)件3、兩個(gè)槽鋼外封板4、兩塊蓋板6 (頂板、底板)以及兩塊側(cè)面加勁板2。如圖3所示，兩個(gè)槽鋼約束構(gòu)件3相背設(shè)置，槽鋼外封板4覆蓋槽鋼約束構(gòu)件3的開口面，面內(nèi)剪切耗能鋼板I夾持在兩個(gè)槽鋼約束構(gòu)件3之間。槽鋼約束構(gòu)件3的腹板和面內(nèi)剪切耗能鋼板I上對(duì)應(yīng)設(shè)置多個(gè)條形孔，條形孔內(nèi)穿設(shè)對(duì)拉螺栓5實(shí)現(xiàn)雙面夾緊。面內(nèi)剪切耗能鋼板I的四個(gè)側(cè)邊分別垂直連接頂板、底板和兩個(gè)側(cè)面加勁板2。
[0025]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，多個(gè)條形孔繞面內(nèi)剪切耗能鋼板的中軸線對(duì)稱等間距布置，用以約束面內(nèi)剪切耗能鋼板I面外失穩(wěn)。
[0026]以下結(jié)合本實(shí)用新型的具體構(gòu)造過(guò)程作進(jìn)一步詳述:
[0027](I)根據(jù)建筑與分析設(shè)計(jì)要求，確定本結(jié)構(gòu)的外觀尺寸，包括長(zhǎng)度、高度、寬度等參數(shù)，以方便與主體結(jié)構(gòu)連接。
[0028](2)根據(jù)屈服承載力與屈服位移要求，適當(dāng)選擇面內(nèi)剪切耗能鋼板I的大小與尺寸，并在其上開螺栓孔。
[0029](3)將面內(nèi)剪切耗能鋼板I與側(cè)面加勁板2以及蓋板6焊接成為一整體，用以傳遞荷載。
[0030](4)在槽鋼約束構(gòu)件3的腹板上與面內(nèi)剪切耗能鋼板I螺栓孔相應(yīng)的位置開螺栓孔，并緊貼約束。
[0031](5)所述的對(duì)拉螺栓5穿過(guò)上述螺栓孔，并擰緊固定。
[0032](6)槽鋼外封板4焊接固定于槽鋼約束構(gòu)件的兩個(gè)翼板上。
[0033]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)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(duì)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(shí)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。
【權(quán)利要求】
1.一種槽鋼約束剪切型阻尼器，其特征在于，至少包括一塊方形面內(nèi)剪切耗能鋼板、兩個(gè)槽鋼約束構(gòu)件、兩個(gè)槽鋼外封板、頂板和底板以及兩塊側(cè)面加勁板，兩個(gè)槽鋼約束構(gòu)件相背設(shè)置，所述槽鋼外封板覆蓋槽鋼約束構(gòu)件的開口面，面內(nèi)剪切耗能鋼板夾持在兩個(gè)槽鋼約束構(gòu)件之間，所述槽鋼約束構(gòu)件的腹板和面內(nèi)剪切耗能鋼板上穿設(shè)對(duì)拉螺栓連接，面內(nèi)剪切耗能鋼板的四個(gè)側(cè)邊分別垂直連接頂板、底板和兩個(gè)側(cè)面加勁板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽鋼約束剪切型阻尼器，其特征在于，所述槽鋼外封板焊接固定于所述槽鋼約束構(gòu)件的兩個(gè)翼板上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽鋼約束剪切型阻尼器，其特征在于，所述槽鋼約束構(gòu)件的腹板和面內(nèi)剪切耗能鋼板上對(duì)應(yīng)設(shè)置多個(gè)條形孔，所述多個(gè)條形孔繞面內(nèi)剪切耗能鋼板的中軸線對(duì)稱等間距布置。
【文檔編號(hào)】E04B1-98GK204298979SQ201420761808
【發(fā)明者】郭小康, 閆曉雷 [申請(qǐng)人]郭小康, 閆曉雷