支撑型面外弯曲阻尼器的制作方法

本实用新型涉及建筑结构领域，具体地说，涉及支撑型面外弯曲阻尼器。

背景技术：

由于地震频发，隔减震技术和产品受到广大设计师的重视，金属阻尼器同时提供刚度和阻尼比，可以有效的降低结构成本。目前金属阻尼器的布置形式主要分为墙式和支撑式。

图1是现有技术的一种墙式阻尼器的使用状态示意图。如图1所示，现有技术中的墙式阻尼器53垂直设置(墙式阻尼器53可以平行于立柱52)，墙式阻尼器53支撑在上下两根横梁51之间。墙式阻尼器53的变形来源于上下梁的相对变形，这种变形传统效率较低，因此阻尼器的变形较小，耗能有限。

图2是现有技术的一种支撑式阻尼器的使用状态示意图。如图2所示，现有技术中的支撑式阻尼器54的两侧连接两根钢支撑55，共同形成人字形支撑结构，人字形支撑结构的上端支撑上部的横梁51，下端的两处分别支撑下部的横梁51与立柱52之间的夹角。支撑式阻尼器54的刚度也相对较小，为结构提供的刚度和阻尼有限。当布置形式为支撑式时，需要设置两个辅助的普通钢支撑33，钢支撑33的截面较大，成本较高。

防屈曲约束支撑(BRB)是另一种比较常用的阻尼器，但小震下其一般仅提供刚度，而且其制作相对繁琐。

因此，本实用新型提供了一种支撑型面外弯曲阻尼器。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供支撑型面外弯曲阻尼器，克服现有技术的困难，可以同时提供刚度和阻尼，优化结构设计。

本实用新型的实施例提供一种支撑型面外弯曲阻尼器，包括：一上壳体和一下壳体；

所述上壳体包括：

一上端板；

一第一套管，所述第一套管的侧壁的第一端连接于所述上端板；

一第三套管，所述第三套管的侧壁的第一端连接于所述上端板，所述第一套管包围所述第三套管，且所述第一套管的侧壁与所述第三套管的侧壁之间形成容纳插槽；

至少一支撑柱，所述支撑柱的第一端连接所述上端板，所述第三套管包围所述支撑柱；以及

多个面外弯曲阻尼器，所述面外弯曲阻尼器的第一侧与所述支撑柱焊接；

所述下壳体包括：

一下端板；以及

一第二套管，所述第二套管的侧壁的第一端连接于所述下端板，所述第二套管的侧壁的第二端插入所述第一套管与所述第三套管之间的容纳插槽，且所述第二套管的侧壁与所述面外弯曲阻尼器的第二侧焊接。

优选地，所述支撑柱是沿所述第一套管的长度方向延展的钢板。

优选地，所述上壳体包括多个相互平行的支撑柱，所述支撑柱之间通过所述面外弯曲阻尼器相连接。

优选地，所述支撑柱的两端的横截面为十字形，中部的横截面为一字形。

优选地，所述第一套管、第二套管以及第三套管位于同一轴心。

优选地，所述第一套管、第二套管以及第三套管都是矩形套管，或者都是圆形套管，或者都是三角型套管。

优选地，所述第二套管的侧壁与所述容纳插槽的底部之间设有间隙；

所述第三套管的侧壁与所述面外弯曲阻尼器之间设有间隙；

所述支撑柱与所述下壳体的下端板之间设有间隙。

优选地，所述第二套管的侧壁的第二端设有倒角。

优选地，所述第二套管的侧壁与所述第一套管的侧壁、所述第三套管的侧壁之间都设有间隙，所述间隙内设置润滑涂层。

本实用新型的支撑型面外弯曲耗能阻尼器结合了金属阻尼同时提供刚度和阻尼的优点以及支撑传递变形效率高的特点，因此具有较好的应用前景。

本实用新型的阻尼器的变形来源与相连的上下节点，变形传递效率高，提供的附加阻尼比较大，通过调节面外弯曲阻尼器的片数可以有效的调节产品刚度。本实用新型所提供的支撑型面外弯曲阻尼器结合了金属阻尼同时提供刚度和阻尼的优点以及支撑传递变形效率高的特点，因此具有较好的应用前景。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是现有技术的一种墙式阻尼器的使用状态示意图；

图2是现有技术的一种支撑式阻尼器的使用状态示意图；

图3是本实用新型的支撑型面外弯曲阻尼器的立体图；

图4是本实用新型的支撑型面外弯曲阻尼器的内部结构示意图；

图5是沿着图4中A-A方向的剖视图；

图6是沿着图4中B-B方向的剖视图；

图7至13是本实用新型的支撑型面外弯曲阻尼器的制造过程工序步骤示意图；

图14是本实用新型的支撑型面外弯曲阻尼器的第一种使用状态示意图；以及

图15是本实用新型的支撑型面外弯曲阻尼器的第二种使用状态示意图。

附图标记

51 横梁

52 立柱

53 墙式阻尼器

54 支撑式阻尼器

55 钢支撑

1 上壳体

10 上端板

11 第三套管

12 第一套管

13 支撑柱

14 面外弯曲阻尼器

15 容纳插槽

2 下壳体

20 下端板

21 第二套管

3 连接接头

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

图3是本实用新型的支撑型面外弯曲阻尼器的立体图。图4是本实用新型的支撑型面外弯曲阻尼器的内部结构示意图。图5是沿着图4中A-A方向的剖视图。图6是沿着图4中B-B方向的剖视图。如图3至6所示，本实用新型的支撑型面外弯曲阻尼器，包括：一上壳体1和一下壳体2，上壳体1和下壳体2之间实现消能支撑，使得在遇到地震、垮塌等等严重破坏性外力时，上壳体1与下壳体2之间可以通过内部的阻尼器吸收形变外力，而保证上壳体1与下壳体2两者依然能够维持支持结构，避免垮塌。

本实用新型中的上壳体1包括：一上端板10、一正方形的第一套管、一正方形的第三套管、至少一支撑柱13以及多个面外弯曲阻尼器14。第一套管的侧壁12的第一端连接于上端板10。第三套管的侧壁11的第一端连接于上端板10，第一套管包围第三套管，且第一套管的侧壁12与第三套管的侧壁11之间形成容纳插槽15。支撑柱13的第一端连接上端板10，第三套管包围支撑柱13。多片面外弯曲阻尼器14沿第一套管的长度方向层叠排列，面外弯曲阻尼器14的第一侧与支撑柱13焊接。本实用新型中的下壳体2包括：一下端板20和一正方形的第二套管。第二套管的侧壁21的第一端连接于下端板20，第二套管的侧壁21的第二端插入第一套管与第三套管之间的容纳插槽15，且第二套管的侧壁21与面外弯曲阻尼器14的第二侧焊接。

本实施例中的支撑型面外弯曲阻尼器的第一套管、第二套管、第三套管可以分别是大、中、小三个钢管。三个钢管相互嵌套，大钢管、小钢管和上端板焊接于一体，中钢管(第二套管)嵌套于大钢管(第一套管)、小钢管(第三套管)的间隙中，并且保证中钢管可在缝隙中滑动。支撑柱13可以是一沿第一套管的长度方向延展的长条钢板，长条钢板位移来源于大钢管，其位移方向与中钢管相反。面外弯曲阻尼器14的一端焊接与长条钢板相连，另一端与中钢管相连，长条钢板上下共布置两排阻尼器，但不以此为限。面外弯曲阻尼器14的形式包含菱形、X形等面外屈服耗能相关的阻尼器，但不以此为限。本实用新型中的面外弯曲阻尼器14变形来源于大、下钢管和中钢管之间的相对位移，面外弯曲型阻尼器变形可以吸收地震作用，增加附加阻尼比。

本实用新型的支撑型面外弯曲阻尼器的总长度R的范围可以是5米至10米，但不以此为限。本实用新型中的上壳体1的边长的范围可以是300mm至600mm，但不以此为限。层叠排列的面外弯曲阻尼器14之间，相邻的两片面外弯曲阻尼器14之间的间距W为80mm左右，但不以此为限。

在一个优选例中，第二套管的侧壁21与容纳插槽15的底部之间设有第一间隙X。第三套管的侧壁11与面外弯曲阻尼器14之间设有第二间隙Y。支撑柱13与下壳体2的下端板20之间设有第三间隙Z。第一间隙X、第二间隙Y、第三间隙Z提供了发生形变时，第二套管相对于第一套管与第三套管之间的容纳插槽15的运动空间，能够使得面外弯曲阻尼器14消耗形变外力的同时，保证上壳体1和下壳体2之间依旧维持支持结构。第一间隙X、第二间隙Y、第三间隙Z的范围可以是100mm左右，但不以此为限。

在一个优选例中，第一套管、第二套管以及第三套管位于同一轴心，以便提高三者之间的契合度。

在一个优选例中，第二套管的侧壁21与第一套管的侧壁12、第三套管的侧壁11之间设有间隙，间隙的范围可以是1.5mm左右，保证留有适量的形变空间。更进一步地，可以在间隙内设置润滑涂层，以便增进第二套管在第一套管、第三套管之间的间隙内的滑动，进一步增加消能效果。在其他变形力中，该间隙内也可以涂刷防腐、防锈涂料，但不以此为限。

在一个变形例中，上壳体1包括多个相互平行的支撑柱13，支撑柱13之间通过面外弯曲阻尼器14相连接。由于制造大型的支撑型面外弯曲阻尼器时，单根支撑柱13难以起到足够的支撑左右，所以可以通过设置多个支撑柱13来实现本实用新型的效果。

在一个变形例中，支撑柱13的两端的横截面为十字形，但不以此为限。支撑柱13的两端需要分别于上壳体1和下壳体2，有必要维持刚度，而不容易发生形变的十字形的横截面能够提供更好地刚度。支撑柱13的中部的横截面为一字形，但不以此为限。支撑柱13的中部设置成容易发生形变的一字形是为了更好地提供消能阻尼，来配合面外弯曲阻尼器14消耗形变外力。

在一个变形例中，第一套管、第二套管以及第三套管都是矩形套管，或者都是圆形套管，或者都是三角型套管，但不以此为限

在一个变形例中，第二套管的侧壁21的第二端设有倒角。使得在发生形变的时候，能够提供第二套管在第一套管与第三套管之间的容纳插槽15中晃动的更大角度。

本实用新型的有益效果在于：支撑型面外弯曲耗能阻尼器可以同时提供刚度和阻尼，优化结构设计。阻尼器的变形来源与相连的上下节点，变形传递效率高，提供的附加阻尼比较大，通过调节面外弯曲阻尼器的片数可以有效的调节产品刚度。

图7至13是本实用新型的支撑型面外弯曲阻尼器的制造过程工序步骤示意图。如图7至12所示，本实用新型还提供一种支撑型面外弯曲阻尼器的制造方法，包括以下步骤：

S101、提供一上端板10，将一正方形的第一套管的三片侧壁12和一正方形的第三套管的三片侧壁11焊接于上端板10，第一套管包围第三套管，且第一套管的侧壁12与第三套管的侧壁11之间形成容纳插槽15(参见图7)。

S102、将至少一支撑柱13焊接于上端板10，第三套管包围支撑柱13(参见图8)。

S103、将多个面外弯曲阻尼器14焊接于支撑柱13，将面外弯曲型阻尼器14按照设计要求的间距焊接于长条钢板(支撑柱13)的两侧(参见图9)。

S104、提供一下端板20，将正方形的第二套管的三片侧壁21焊接于下端板20。

S105、将第二套管的侧壁21插入第一套管与第三套管之间的容纳插槽15，并焊接第二套管的侧壁21与面外弯曲阻尼器14。即将沿沿第一套管的长度方向层叠排列的每一片面外弯曲阻尼器14分别与第二套管的上下两块钢板(侧壁21)焊接相连(参见图10)。

S106、焊接第三套管的最后一片侧壁，形成完整的第三套管的套管结构(参见图11)。

S107、焊接第二套管的最后一片侧壁，形成完整的第二套管的套管结构(参见图12)。

S108、焊接第一套管的最后一片侧壁，形成完整的第一套管的套管结构，从而制成本实用新型的支撑型面外弯曲阻尼器(参见图13)。

在个一优选例中，可以在第二套管的侧壁21与第一套管的侧壁12、第三套管的侧壁11之间的间隙内设置润滑涂层，以便增进第二套管在第一套管、第三套管之间的间隙内的滑动，进一步增加消能效果。

本实用新型支撑型面外弯曲阻尼器的第二套管可以在第一套管、第三套管之间的间隙内滑动，以及上壳体1、下壳体2受到的形变外力能够被面外弯曲阻尼器14充分吸收，保证上壳体1与下壳体2两者依然能够维持支持结构。

图14是本实用新型的支撑型面外弯曲阻尼器的第一种使用状态示意图。如图14所示，本实用新型的支撑型面外弯曲阻尼器可以与连接接头3配合，共同形成人字形支撑结构，人字形支撑结构的上端支撑上部的横梁51，下端的两处分别支撑下部的横梁51与立柱52之间的夹角。本实用新型中的连接接头3可以使现有的接头或是配合阻尼器的组件，自处不在赘述。

图15是本实用新型的支撑型面外弯曲阻尼器的第二种使用状态示意图。如图15所示，本实用新型的支撑型面外弯曲阻尼器可以与连接接头3配合，共同形成对角线支撑结构，对角线支撑结构的上端支撑上部的横梁51与一根立柱52之间的夹角，下端的两处分别支撑下部的横梁51与另一根立柱52之间的夹角。本实用新型的支撑型面外弯曲阻尼器可以根据实际需要形成更多种支撑结构，此处不再赘述。

综上，本实用新型的阻尼器的变形来源与相连的上下节点，变形传递效率高，提供的附加阻尼比较大，通过调节面外弯曲阻尼器的片数可以有效的调节产品刚度。本实用新型所提供的支撑型面外弯曲阻尼器结合了金属阻尼同时提供刚度和阻尼的优点以及支撑传递变形效率高的特点，因此具有较好的应用前景。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。