專利名稱:波紋鋼板阻尼器的制作方法
技術領域:
本實用新型屬于建筑工程結(jié)構(gòu)消能減震技術領域,具體涉及了一種波紋鋼板阻尼器。
背景技術:
近年來,我國在工程結(jié)構(gòu)的隔震、減振與振動控制等方面進行了大量研究,傳統(tǒng)的抗震設計是通過增強結(jié)構(gòu)本身的抗震性能來抵御地震作用,而這種抗震方式缺乏自我調(diào)節(jié)能力,在不確定的地震作用下,很可能不滿足安全性的要求。消能減震技術為結(jié)構(gòu)抗震提供了一條合理有效的途徑。消能減震是將輸入結(jié)構(gòu)的地震能量引向特別設置的機構(gòu)和原件加以吸收和耗散,從而達到保護主體結(jié)構(gòu)安全的目的。由于鋼材進入塑性以后具有良好的滯回性能,因而被用來制作各種類型的耗能裝置。鋼板阻尼器是由低屈服點或者極低屈服點鋼板和其定位裝置組裝成的一種被動耗能減震裝置,其消能機理簡單,造價低,效果顯著,同時耗能裝置一般是作為非承重構(gòu)件安裝在結(jié)構(gòu)中,在正常使用狀態(tài)下其能夠提高結(jié)構(gòu)的整體剛度;在小震情況下建筑結(jié)構(gòu)本身就能夠滿足抗震設防要求,金屬阻尼器不進入或較小部分進入塑性階段;在遇到中震或罕遇地震時,阻尼器要率先進入塑性階段,依靠其產(chǎn)生的塑性變形來降低結(jié)構(gòu)的地震反應,其自身的破壞不會影響整體結(jié)構(gòu)的使用。阻尼器既可以用于新建工程結(jié)構(gòu)的消能減震設計也可以用于既有建筑的改造和抗震加固,具有良好的經(jīng)濟效益。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是解決現(xiàn)有阻尼器中初始剛度低、耗能鋼板面外穩(wěn)定性差的技術不足,提供一種具有較高初始剛度和耗能鋼板面外穩(wěn)定性,同時具有良好耗能性能的波紋鋼板阻尼器。為解決上述問題本實用新型采用如下技術方案:一種波紋鋼板阻尼器,包括上水平連接鋼板、耗能鋼板和下水平連接鋼板。其特征在于:所述耗能鋼板設置在上水平連接鋼板和下水平連接鋼板之間,分別與上水平連接鋼板和下水平連接鋼板固定連接。所述耗能鋼板由波紋鋼板構(gòu)成,其波紋可為正弦曲線形式或者波浪形式。所述耗能鋼板以焊接、高強螺栓連接、鉚釘連接或者粘結(jié)方式固定連接于上水平連接鋼板和下水平連接鋼板。本波紋鋼板阻尼器可安裝于建筑結(jié)構(gòu)中的人字形支撐上,也可以安裝于梁和墻之間。耗能鋼板與上下兩塊水平連接鋼板采用焊接連接,耗能鋼板材料可選取軟鋼鋼材,以保證其具有良好的塑性變形性能。耗能鋼板為矩形,由于矩形的規(guī)整性,在耗能鋼板的生產(chǎn)制作過程中易于加工且?guī)缀醪粫a(chǎn)生邊角料,鋼材損耗很小,因而能最大程度地提高材料的利用率,降低材料的生產(chǎn)制造成本,使本實用新型具有較高的經(jīng)濟價值和使用價值。[0012]本實用新型與現(xiàn)有技術相比較具有如下顯而易見的實質(zhì)性特點和進步:本阻尼器初始抗側(cè)剛度較大、耗能鋼板面外穩(wěn)定性好、鋼材屈服面積大,耗能波紋鋼板的特殊形狀特性,可以使波紋鋼板阻尼器具有更好的面外穩(wěn)定性,更好地發(fā)揮耗能的作用。因為無需額外設置加勁肋來保證耗能鋼板的面外穩(wěn)定性,在很大程度上節(jié)省了阻尼器的用鋼量,具有良好的經(jīng)濟效益??梢詫崿F(xiàn)小震下為結(jié)構(gòu)提供足夠的初始剛度,中震、大震作用下耗散地震能量的消能減震設計思想。本實用新型可以單獨使用,也可以兩個或者多個并聯(lián)使用。因此,可實現(xiàn)規(guī)格化生產(chǎn),通過產(chǎn)品的不同組合,以適應不同的工程需要。本實用新型既可應用于新建工程的消能減震設計也可以用于既有建筑的改造和抗震加固當中。
圖1是采用螺栓連接的波紋鋼板阻尼器的正立面示意圖。圖2是采用焊接連接的波紋鋼板阻尼器的正立面示意圖。圖3是波紋鋼板阻尼器中耗能鋼板的剖面俯視圖。圖4是采用螺栓連接的波紋鋼板阻尼器上、下水平連接鋼板詳圖。圖5是采用焊接連接的波紋鋼板阻尼器上、下水平連接鋼板詳圖。圖6是采用螺栓連接的波紋鋼板阻尼器剖面俯視圖。圖7是采用焊接連接的波紋鋼板阻尼器剖面俯視圖。圖8是采用螺栓連接的波紋鋼板阻尼器側(cè)立面圖。圖9是采用焊接連接的波紋鋼板阻尼器側(cè)立面圖。圖10是波紋鋼板阻尼器與支撐連接示意圖,阻尼器(I )上面連接梁(II),下面連接支撐(III),梁(II)連接柱(IV)。圖11是單個波紋阻尼器與鋼筋混凝土墻體連接示意圖,阻尼器(I )上面連接梁
(II),下面連接鋼筋混凝土墻(V)。圖12是兩個波紋鋼板阻尼器與鋼筋混凝土墻體連接示意圖。圖13是三個波紋鋼板阻尼器與鋼筋混凝土墻體連接示意圖。圖14是單個波紋鋼板阻尼器與鋼筋混凝土墻體連接示意圖,阻尼器(I )下端連接鋼筋混凝土墻體(V),其余部分為填充墻(VI)。圖15是兩個波紋鋼板阻尼器與鋼筋混凝土墻體連接示意圖,阻尼器(I )下端連接鋼筋混凝土墻體(V),其余部分為填充墻(VI)。圖16是單個波紋鋼板阻尼器與墻體連接示意圖,阻尼器(I )下端連接鋼筋混凝土墻體(V),其余部分為填充墻(VI),在填充墻(VI)上可以開設洞口(νπ)。圖17是兩個波紋鋼板阻尼器與墻體連接示意圖,阻尼器(I)下端連接鋼筋混凝土墻體(V),其余部分為填充墻(VI),在填充墻(VI)上可以開設洞口(νπ)。圖18是采用螺栓連接的波紋鋼板阻尼器三維立體圖。圖19是采用焊接連接的波紋鋼板阻尼器三維立體圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細敘述本實用新型的優(yōu)選實施例。[0034]實施例一:參考圖廣圖19,本波紋鋼板阻尼器包括上水平連接鋼板(I)、耗能鋼板(2)和下水平連接鋼板(3)。其特征在于:所述耗能鋼板(2)設置在上水平連接鋼板(I)和下水平連接鋼板(3)之間,分別與上水平連接鋼板和下水平連接鋼板固定連接。實施例二:本實施例與實施例一基本相同,特別之處在于:所述耗能鋼板(2)由波紋鋼板構(gòu)成,其波紋可為正弦曲線形式或者波浪形式。所述耗能鋼板(2)以焊接、高強螺栓連接、鉚釘連接或者粘結(jié)方式固定連接于上水平連接鋼板(I)和下水平連接鋼板(3 )。實施例三:具體實施時,請參閱圖1和圖5,本實用新型揭示一種消能減震的波紋鋼板阻尼器,所述阻尼器包括耗能鋼板(2)和水平連接鋼板(1、3),所述耗能鋼板(2)由波紋鋼板制作而成。耗能鋼板(2)設置在上下連接鋼板(1、3)之間。本實用新型的使用場景請參閱圖10 圖17。其中圖10為波紋鋼板阻尼器與支撐連接示意圖,圖11 圖13為波紋阻尼器(I )與鋼筋混凝土墻體(V)連接示意圖,圖14 圖15為波紋鋼板阻尼器(I )與鋼筋混凝土墻體(V)連接示意圖,鋼筋混凝土墻(V)兩端為填充墻(VI),圖16 圖17為波紋鋼板阻尼器與墻體(VI)連接示意圖,阻尼器(I )下端連接鋼筋混凝土墻體(V),其余部分為填充墻(VI),在填充墻(VI)上可以開設洞口(νπ)。本實用新型的俯視圖如圖6、圖7所示,本實用新型的側(cè)視圖如圖8、圖9所示,本實用新型的三維立體圖如圖18、圖19所示。綜上所述,本實用新型提供的波紋鋼阻尼器由于其矩形的形狀特征,在生產(chǎn)過程中幾乎沒有邊角料,材料損耗很小,用材更省,造價更低,更有利于市場推廣。由于波紋鋼板的特殊形狀特性,可以使波紋鋼板阻尼器具有更好的面外穩(wěn)定性,更好地發(fā)揮耗能的作用。因為無需額外設置加勁肋來保證耗能鋼板的面外穩(wěn)定性,在很大程度上節(jié)省了阻尼器的用鋼量,具有良好的經(jīng)濟效益??梢詫崿F(xiàn)小震下為結(jié)構(gòu)提供足夠的初始剛度,中震、大震作用下耗散地震能量的消能減震設計思想。本實用新型可以單獨使用,也可以兩個或者多個并聯(lián)使用。因此,可實現(xiàn)規(guī)格化生產(chǎn),通過產(chǎn)品的不同組合,以適應不同的工程需要。本實用新型既可應用于新建工程的消能減震設計也可以用于既有建筑的改造和抗震加固當中。
權利要求1.波紋鋼板阻尼器,包括上水平連接鋼板(I)、耗能鋼板(2)和下水平連接鋼板(3);其特征在于:所述耗能鋼板(2)設置在上水平連接鋼板(I)和下水平連接鋼板(3)之間,分別與上水平連接鋼板和下水平連接鋼板固定連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的波紋鋼板阻尼器,其特征在于:所述耗能鋼板(2)由波紋鋼板構(gòu)成,其波紋可為正弦曲線形式或者波浪形式。
3.根據(jù)權利要求1所述的波紋鋼板阻尼器,其特征在于:所述耗能鋼板(2)以焊接、高強螺栓連接、鉚釘連接或者粘結(jié)方式固定連接于上水平連接鋼板(I)和下水平連接鋼板(3)。
專利摘要本實用新型涉及了一種波紋鋼板阻尼器。它由上水平連接板、波紋耗能鋼板和下水平連接板組成,既具有較高的初始抗側(cè)剛度又具有較好的耗能性能。本實用新型可安裝于建筑結(jié)構(gòu)中的人字形支撐上,也可以安裝于梁和墻之間。波紋鋼板阻尼器取材容易,制作簡單,實用經(jīng)濟,有利于市場推廣,可廣泛地應用于結(jié)構(gòu)的消能減震領域。
文檔編號E04B1/98GK202969618SQ20122046167
公開日2013年6月5日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權日2012年9月12日
發(fā)明者石文龍, 閆金嫚 申請人:上海大學