一種插入式夾板剪切板阻尼器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種插入式夾板剪切板阻尼器，屬于結構工程領域，其特征在于由耗能鋼板組、夾板單元和連接板單元三部分組成。所述耗能鋼板組由至少1塊耗能鋼板組成；所述的耗能鋼板呈矩形或兩個角對接的雙三角形或兩側去掉半橢圓弧形的矩形，各耗能鋼板平行排列；所述夾板單元包括至少1個截面為空心矩形的夾板子單元，每個耗能鋼板被夾板子單元包圍，二者同軸且留有間隙；所述連接板單元由2塊矩形連接鋼板組成，與耗能鋼板相接觸的表面開設有凹槽組；凹槽組包括至少1個凹槽，耗能鋼板垂直插入凹槽中。本發(fā)明具耗能鋼板不易發(fā)生平面外屈曲、關鍵性能參數(shù)易于設計、承載力大、力學性能優(yōu)越、生產工藝簡便等優(yōu)點。
【專利說明】一種插入式夾板剪切板阻尼器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種插入式夾板剪切板阻尼器，主要用于屬于結構工程領域。

【背景技術】
[0002]剪切板阻尼器是一種依靠上下兩塊水平連接板在水平方向的相對位移使中間的一塊耗能鋼板發(fā)生平面內的剪切變形耗能能量的耗能裝置，在地震作用下由它來耗散地震輸入的部分能量，從而使主體結構不產生過大的損傷，有效的保證了結構的安全性。剪切板阻尼器不僅可以用于框架結構還可以用于耗能連梁剪力墻結構，它具有穩(wěn)定的滯回特性、良好的低周疲勞特性，長期可靠性，不受環(huán)境溫度影響的特點，在日本、美國等國家應用廣泛。
[0003]剪切板阻尼器雖然有很多優(yōu)點，但也存在以下缺點。1.阻尼器的耗能鋼板一般與上下連接板剛接，使其無法在縱向上自由移動，從而在剪切變形的同時引起較大的薄膜應力，達到相同角應變時需要更大的剪切力，容易造成與其連接的結構主體構件的破壞。2.當阻尼器的承載力較大時，耗能鋼板的寬厚比很難設計的比較小，使得耗能鋼板在水平位移下容易發(fā)生平面外的屈曲變形，從而使其承載力降低，耗能性能退化，并難以建立準確的本構模型。3.當剪切板阻尼器用于耗能連梁剪力墻結構時，要求阻尼器平面尺寸不能過大，而集中在耗能連梁的中部，以保證阻尼器以受剪為主，這會使得耗能鋼板寬厚比過小而與連接板連接困難。為了改善剪切板阻尼器耗能鋼板的平面外屈曲，可以在耗能鋼板邊緣及中心設置加勁肋，然而增設加勁肋后使得阻尼器的屈服力、承載力和初始剛度等關鍵參數(shù)難以估計，而使阻尼器設計困難，此外，加勁肋與耗能鋼板采用焊接連接，而焊接不僅制作復雜還會過早的發(fā)生沿著焊縫的破壞，大大降低阻尼器的疲勞壽命。
[0004]因此，開發(fā)一種適合耗能連梁剪切墻結構，可以抑制耗能鋼板平面外屈曲，滯回性能穩(wěn)定、結構簡單、且可以有效消除薄膜應力的新型剪切板阻尼器，對于減小結構在地震下的振動響應，防止結構主體構件破壞具有重要的實際意義。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是:提供一種插入式夾板剪切板阻尼器，解決已有剪切板阻尼器耗能鋼板難以應用于耗能連梁剪切墻結構，在變形過程中產生較大薄膜應力，且容易發(fā)生平面外失穩(wěn)、滯回性能不穩(wěn)定、參數(shù)難以設計、生產成本高、難以批量化生產等問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術方案如下:
[0007]一種插入式夾板剪切板阻尼器，包括耗能鋼板組1、夾板單元2和連接板單元3，所述的耗能鋼板組1包括至少一塊耗能鋼板1-1，耗能鋼板1-1平行排列，相互之間不連接；所述的夾板單元2包括至少一個截面為空心矩形的夾板子單元2-1，每個夾板子單元2-1包圍一個耗能鋼板1-1，且與所包圍的耗能鋼板1-1同軸；所述的連接板單元3由2塊矩形連接鋼板3-1組成，其表面開有凹槽組4，包括至少一個凹槽4-1 ;所述的耗能鋼板1-1插入矩形連接鋼板3-1上的凹槽4-1中，凹槽4-1的數(shù)量與耗能鋼板1-1數(shù)量一致，且大小和形狀與耗能鋼板1-1垂直于矩形連接鋼板3-1的截面相同。
[0008]所述的夾板子單元2-1空心矩形內邊緣水平方向尺寸比耗能鋼板1-1大100?300mm，空心矩形豎直方向尺寸比耗能鋼板1_1小10?80mm，在耗能鋼板1_1厚度方向上夾板子單元2-1空心矩形內邊緣與耗能鋼板1-1之間的間隙為1?3mm。
[0009]所述夾板子單元2-1由2塊蓋板和2塊墊板組成，蓋板平行于耗能鋼板1-1的平面，墊板平行于耗能鋼板1-1的厚度方向；當耗能鋼板1-1的數(shù)量多于1個時，夾板單元2的相鄰夾板子單元2-1間共用同1塊蓋板；各側的墊板通過螺栓或焊接與蓋板連接，形成夾板單元2。
[0010]所述的耗能鋼板1-1為矩形、兩個角對接的雙三角形或兩側去掉半橢圓弧形的矩形；耗能鋼板1-1采用低屈服點鋼或其他高延性鋼制作。
[0011]所述的夾板單元采用全鋼、混凝土或鋼-混凝土制成。
[0012]本發(fā)明的效果和益處是:一種插入式夾板剪切板阻尼器，多塊并列的耗能鋼板，解決了一塊耗能鋼板因厚度過大而難于連接板連接的問題，使其結構簡單，易于加工，可以實現(xiàn)工業(yè)化批量生產，并且適用于耗能連梁剪力墻結構。一種插入式夾板剪切板阻尼器，其耗能鋼板為變截面，使截面受力均勻，從而有效提高阻尼器的疲勞壽命。一種插入式夾板剪切板阻尼器，在各塊耗能鋼板外部均設置夾板單元，二者之間留有間隙，分開受力，夾板單元可以有效的防止耗能鋼板平面外屈曲，當耗能鋼板較薄時也可以有較高的延性和滯回性能，同時也可以降低阻尼器的成本。一種插入式夾板剪切板阻尼器能量耗散主要依靠耗能鋼板，可以比較容易的確定其屈服力、屈服位移和極限承載力等關鍵參數(shù)。一種插入式夾板剪切板阻尼器，在耗能鋼板上焊接較少，從而避免了由于焊接引起的阻尼器疲勞壽命的降低。一種插入式夾板剪切板阻尼器，耗能鋼板在水平方向固定，縱向可以自由移動，從而有效消除了薄膜應力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的一種插入式夾板剪切板阻尼器實施例的三維示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的一種插入式夾板剪切板阻尼器實施例的A-A截面示意圖。
[0015]圖3為本發(fā)明的一種插入式夾板剪切板阻尼器實施例的不含夾板單元的三維示意圖。
[0016]圖中:1耗能鋼板組；2夾板單元；3連接板單元；4凹槽組；
[0017]1-1耗能鋼板；2_1夾板子單元；3_1矩形連接鋼板；4_1凹槽。

【具體實施方式】
[0018]以下結合技術方案和附圖詳細敘述本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0019]本發(fā)明的【具體實施方式】參見圖1至圖3。本實施例主要包括3部分，耗能鋼板組1、夾板單元2和連接板單元3 ;耗能鋼板組1包括2塊耗能鋼板1-1，夾板單元2包括2個夾板子單元2-1，如圖1?圖2所示；所述耗能鋼板1-1為兩側去掉半橢圓弧形的矩形；所述夾板子單元2-1呈空心矩形，空心矩形與所包圍的耗能鋼板1-1同軸；在耗能鋼板1-1的厚度方向，夾板子單元2-1內邊緣與耗能鋼板1-1留有2mm間隙；夾板子單元2_1空心矩形的豎直方向尺寸比耗能鋼板1-1小10_，夾板子單元2-1空心矩形內邊緣水平方向尺寸比耗能鋼板大200mm，如圖1和圖2所示。
[0020]所述夾板子單元2-1由2塊蓋板和2塊墊板組成，2個夾板子單元2_1共用一塊蓋板，如圖2所示。
[0021]所述的連接板單元3包括2個矩形連接鋼板3-1 ;矩形連接鋼板3-1在與耗能鋼板1-1接觸的表面上開設凹槽組4，包括2條凹槽4-1 ;凹槽4-1的大小和形狀與耗能鋼板1-1垂直于矩形連接鋼板3_1的截面相同；2條凹槽4_1在矩形連接鋼板3_1的表面呈對稱排布，如圖3所示。
【權利要求】
1.一種插入式夾板剪切板阻尼器，其特征在于，該插入式夾板剪切板阻尼器包括耗能鋼板組、夾板單元和連接板單元；所述的耗能鋼板組包括至少一塊耗能鋼板，耗能鋼板平行排列，相互之間不連接；所述的夾板單元包括至少一個截面為空心矩形的夾板子單元，每個夾板子單元包圍一個耗能鋼板，且與所包圍的耗能鋼板同軸；所述的連接板單元由2塊矩形連接鋼板組成，其表面開有凹槽組，包括至少一個凹槽；所述的耗能鋼板插入矩形連接鋼板上的凹槽中，凹槽的數(shù)量與耗能鋼板數(shù)量一致，且大小和形狀與耗能鋼板垂直于矩形連接鋼板的截面相同； 所述的夾板子單元空心矩形內邊緣水平方向尺寸比耗能鋼板大100?300mm，空心矩形豎直方向尺寸比耗能鋼板小10?80mm，在耗能鋼板厚度方向上夾板子單元空心矩形內邊緣與耗能鋼板之間的間隙為I?3_ ; 所述夾板子單元由2塊蓋板和2塊墊板組成，蓋板平行于耗能鋼板的平面，墊板平行于耗能鋼板的厚度方向；當耗能鋼板的數(shù)量多于一個時，其夾板單元的相鄰夾板子單元間共用同I塊蓋板；各側的墊板通過螺栓或焊接與蓋板連接，形成夾板單元。
2.根據(jù)權利要求1所述的插入式夾板剪切板阻尼器，其特征在于，所述的耗能鋼板為矩形、兩個角對接的雙三角形或兩側去掉半橢圓弧形的矩形。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的插入式夾板剪切板阻尼器，其特征在于，所述的耗能鋼板采用低屈服點鋼或其他高延性鋼制作。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的插入式夾板剪切板阻尼器，其特征在于，所述的夾板單元采用全鋼、混凝土或鋼-混凝土制成。
5.根據(jù)權利要求3所述的插入式夾板剪切板阻尼器，其特征在于，所述的夾板單元采用全鋼、混凝土或鋼-混凝土制成。
【文檔編號】E04B1/98GK104453005SQ201410745758
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月8日 優(yōu)先權日:2014年12月8日
【發(fā)明者】馬寧, 董旭峰, 歐進萍 申請人:大連理工大學