變剛度鋼管耗能器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變剛度鋼管耗能器，包括圓形的底盤，特征是：還包括左套筒、中頂盤、右套筒、右頂盤和阻尼器，左套筒的左右兩端分別固定在底盤和中頂盤之間，右套筒的左右兩端分別固定在中頂盤和右頂盤之間；阻尼器由右動(dòng)作盤、左動(dòng)作盤、傳導(dǎo)棒和若干根弧形鋼棒組成，傳導(dǎo)棒的左右兩端分別穿過中頂盤圓孔和右頂盤圓孔，在傳導(dǎo)棒的左右端分別固定有右動(dòng)作盤和左動(dòng)作盤，若干根弧形鋼棒的左右兩端分別固定在底盤和左動(dòng)作盤之間。本發(fā)明還包括右限位器和左限位器，左動(dòng)作盤位于右限位器和左限位器之間。本發(fā)明具有剛度可變、能同時(shí)承受軸向和徑向載荷、可提高建筑結(jié)構(gòu)抵抗地震、風(fēng)等外界振動(dòng)能力等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】變剛度鋼管耗能器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種用于鋼框架、鋼網(wǎng)架、鋼網(wǎng)殼等結(jié)構(gòu)的變剛度鋼管耗能器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)的形式越來越復(fù)雜，跨度越來越大，結(jié)構(gòu)受地震、風(fēng)等因素的影響也越來越大，如何有效地抑制這些不利因素的影響，一直為科技工作者所關(guān)注。
[0003]目前人們大都采用基礎(chǔ)隔震和耗能減震等方法來減少振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，而這些隔震及耗能器大都存在易老化、更換麻煩等缺點(diǎn)，且很多耗能器只能承受單向載荷，抗彎能力有限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種剛度可變、能同時(shí)承受軸向和徑向載荷、可提高建筑結(jié)構(gòu)抵抗地震、風(fēng)等外界振動(dòng)能力的變剛度鋼管耗能器。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種變剛度鋼管耗能器，包括圓形的底盤，特征是:還包括左套筒、中頂盤、右套筒、右頂盤和阻尼器，左套筒和右套筒的左右兩端均開口，左套筒的左右兩端分別固定在左邊的底盤的邊緣和右邊的中頂盤的邊緣之間，右套筒的左右兩端分別固定在中頂盤的邊緣和右頂盤的邊緣之間,底盤、左套筒、中頂盤共同構(gòu)成左艙室，中頂盤、右套筒、右頂盤共同構(gòu)成右艙室，在中頂盤和右頂盤的中央分別設(shè)有直徑同樣大小的中頂盤圓孔和右頂盤圓孔；阻尼器由右動(dòng)作盤、左動(dòng)作盤、傳導(dǎo)棒和若干根弧形鋼棒組成，傳導(dǎo)棒的直徑小于中頂盤圓孔和右頂盤圓孔的直徑，傳導(dǎo)棒的左右兩端分別穿過中頂盤圓孔和右頂盤圓孔，在外界載荷作用下傳導(dǎo)棒可以沿著中頂盤圓孔和右頂盤圓孔作垂直于中頂盤和右頂盤的運(yùn)動(dòng)，在右頂盤的右邊、傳導(dǎo)棒的右端固定有右動(dòng)作盤，在左艙室內(nèi)、傳導(dǎo)棒的左端固定有直徑小于左套筒內(nèi)徑的左動(dòng)作盤，呈均勻放置的若干根弧形鋼棒的左右兩端分別固定在底盤和左動(dòng)作盤之間。
[0006]本發(fā)明還包括右限位器和左限位器，起限位作用的右限位器和左限位器均為柱形鋼管，右限位器的右端固定在左艙室內(nèi)的中頂盤的中央，左限位器的左端固定在左艙室內(nèi)的底盤的中央，左動(dòng)作盤位于右限位器和左限位器之間；右限位器和左限位器的直徑均小于左動(dòng)作盤的直徑。
[0007]弧形鋼棒為2-10根，弧形鋼棒的形狀為圓弧形或S形。
[0008]工作原理:當(dāng)右動(dòng)作盤受到向左的推力時(shí)，推力通過傳導(dǎo)棒和左動(dòng)作盤將力傳給弧形鋼棒，弧形鋼棒在壓力的作用下，發(fā)生變形，弧度進(jìn)一步加大，左動(dòng)作盤向底盤靠近，當(dāng)載荷加到一定程度，左動(dòng)作盤與左限位器接觸，壓力直接通過左限位器傳遞給底盤，弧形鋼棒的受力基本不再變化；當(dāng)右動(dòng)作盤受到向右的拉力時(shí)，拉力通過傳導(dǎo)棒和左動(dòng)作盤將力傳給弧形鋼棒，弧形鋼棒在拉力的作用下，逐漸被拉直，弧度變小，左動(dòng)作盤逐漸向中頂盤靠近，當(dāng)拉力達(dá)到一定程度，左動(dòng)作盤與右限位器接觸，拉力通過右限位器傳給中頂盤，中頂盤再通過左套筒傳給底盤，弧形鋼棒的受力在左動(dòng)作盤與右限位器接觸后基本保持不變；當(dāng)右動(dòng)作盤受到平行于盤面的徑向載荷時(shí)，傳導(dǎo)棒分別與中頂盤和右頂盤中間的中頂盤圓孔和右頂盤圓孔的內(nèi)壁接觸，徑向載荷再通過右套筒和左套筒的傳遞傳給底盤，在徑向載荷作用下整個(gè)減震器呈現(xiàn)受彎狀態(tài)。
[0009]本發(fā)明由底盤、左套筒、中頂盤、右套筒、右頂盤，阻尼器、右限位器和左限位器組成，它具有如下優(yōu)點(diǎn):
I該耗能器可以同時(shí)承受軸向及徑向載荷；
2通過改變弧形鋼棒的直徑，弧形鋼棒的數(shù)量及弧形鋼棒的彎曲程度可以調(diào)整鋼棒的剛度、承載能力、變形能力，進(jìn)一步調(diào)整耗能器的耗能能力，以適用于各種工程；
3通過改變傳導(dǎo)棒的直徑，中頂盤和右頂盤的板厚，右套筒及左套筒的尺寸可以調(diào)整該耗能器的抗彎能力；
4通過調(diào)整右限位器及左限位器的高度，可以調(diào)整該耗能器的變形范圍；
5該耗能器全部由鋼材構(gòu)成，經(jīng)過適當(dāng)處理，具有良好的耐久性，且質(zhì)量輕，安裝及更換方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的剖視圖；
圖3為阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖3的左視圖；
圖5為弧形鋼棒的形狀為圓弧形的示意圖；
圖6為弧形鋼棒的形狀為S形的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0012]一種變剛度鋼管耗能器，由底盤1、左套筒2、中頂盤3、右套筒4、右頂盤5，阻尼器6、右限位器7和左限位器8組成，左套筒2和右套筒4的左右兩端均開口，左套筒2的左右兩端分別固定在左邊的底盤I的邊緣和右邊的中頂盤3的邊緣之間，右套筒4的左右兩端分別固定在中頂盤2的邊緣和右頂盤5的邊緣之間，底盤1、左套筒2、中頂盤3共同構(gòu)成左艙室13，中頂盤3、右套筒4、右頂盤5共同構(gòu)成右艙室14，在中頂盤3和右頂盤5的中央分別設(shè)有直徑同樣大小的中頂盤圓孔15和右頂盤圓孔16 ;阻尼器6由右動(dòng)作盤9、左動(dòng)作盤10、傳導(dǎo)棒11和3根弧形鋼棒12組成，傳導(dǎo)棒11的直徑小于中頂盤圓孔15和右頂盤圓孔16的直徑，傳導(dǎo)棒11的左右兩端分別穿過中頂盤圓孔15和右頂盤圓孔16，在外界載荷作用下傳導(dǎo)棒11可以沿著中頂盤圓孔15和右頂盤圓孔16作垂直于中頂盤3和右頂盤5的運(yùn)動(dòng)，在右頂盤5的右邊、傳導(dǎo)棒11的右端固定有右動(dòng)作盤9，在左艙室13內(nèi)、傳導(dǎo)棒11的左端固定有直徑小于左套筒2內(nèi)徑的左動(dòng)作盤10，呈均勻放置的3根弧形鋼棒12的左右兩端分別固定在底盤I和左動(dòng)作盤10之間。
[0013]本發(fā)明還包括右限位器7和左限位器8，起限位作用的右限位器7和左限位器8均為柱形鋼管，右限位器7的右端固定在左艙室13內(nèi)的中頂盤3的中央，左限位器8的左端固定在左艙室13內(nèi)的底盤I的中央，左動(dòng)作盤10位于右限位器7和左限位器8之間；右限位器7和左限位器8的直徑均小于左動(dòng)作盤的直徑。
[0014]弧形鋼棒12的形狀為圓弧形或S形。
[0015]在軸向載荷作用下，通過弧形鋼棒12的變形，左動(dòng)作盤10可在右限位器7和左限位器8之間運(yùn)動(dòng)耗能，在徑向載荷作用下，可通過傳導(dǎo)棒11與中頂盤3和右頂盤5的接觸來承載。
【權(quán)利要求】
1.一種變剛度鋼管耗能器，包括圓形的底盤，其特征在于:還包括左套筒、中頂盤、右套筒、右頂盤和阻尼器，左套筒和右套筒的左右兩端均開口，左套筒的左右兩端分別固定在左邊的底盤的邊緣和右邊的中頂盤的邊緣之間，右套筒的左右兩端分別固定在中頂盤的邊緣和右頂盤的邊緣之間，底盤、左套筒、中頂盤共同構(gòu)成左艙室，中頂盤、右套筒、右頂盤共同構(gòu)成右艙室，在中頂盤和右頂盤的中央分別設(shè)有直徑同樣大小的中頂盤圓孔和右頂盤圓孔；阻尼器由右動(dòng)作盤、左動(dòng)作盤、傳導(dǎo)棒和若干根弧形鋼棒組成，傳導(dǎo)棒的直徑小于中頂盤圓孔和右頂盤圓孔的直徑，傳導(dǎo)棒的左右兩端分別穿過中頂盤圓孔和右頂盤圓孔，在外界載荷作用下傳導(dǎo)棒可以沿著中頂盤圓孔和右頂盤圓孔作垂直于中頂盤和右頂盤的運(yùn)動(dòng)，在右頂盤的右邊、傳導(dǎo)棒的右端固定有右動(dòng)作盤，在左艙室內(nèi)、傳導(dǎo)棒的左端固定有直徑小于左套筒內(nèi)徑的左動(dòng)作盤，呈均勻放置的若干根弧形鋼棒的左右兩端分別固定在底盤和左動(dòng)作盤之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變剛度鋼管耗能器，其特征在于:還包括右限位器和左限位器，起限位作用的右限位器和左限位器均為柱形鋼管，右限位器的右端固定在左艙室內(nèi)的中頂盤的中央，左限位器的左端固定在左艙室內(nèi)的底盤的中央，左動(dòng)作盤位于右限位器和左限位器之間；右限位器和左限位器的直徑均小于左動(dòng)作盤的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變剛度鋼管耗能器，其特征在于:弧形鋼棒為2-10根，弧形鋼棒的形狀為圓弧形或S形。
【文檔編號(hào)】E04B1/98GK104328843SQ201410690571
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】文明, 吳志斌, 岳捷, 陳浩然, 梅曦, 胡遠(yuǎn)輝, 吳有明 申請(qǐng)人:南昌市建筑工程集團(tuán)有限公司