一种钢-混凝土组合板约束的板式金属阻尼器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种钢-混凝土组合板约束的板式金属阻尼器，包括金属芯板和两块约束板，金属芯板夹于两块约束板之间，所述金属芯板上开设有若干条形竖孔，条形竖孔将金属芯板的板身分成若干条带；所述约束板包括与金属芯板贴合的混凝土层，以及包覆于混凝土层外的钢盒。本实用新型钢-混凝土组合板约束的板式金属阻尼器具有性能更加稳定、质量更佳、安装方便、适用范围广等优点。
【专利说明】
一种钢-混凝土组合板约束的板式金属阻尼器
技术领域
[0001]本实用新型属于建筑减振技术领域，具体讲是一种钢-混凝土组合板约束的板式金属阻尼器。
【背景技术】
[0002]为控制建筑结构在风荷载和地震荷载下的动力响应，常常需要采用设置机械装置来耗散其振动能量，从而达到减小振动和保护主体结构的目的。结构的振动控制主要分为被动控制、半主动控制、主动控制和混合控制几种。其中，被动控制是在结构适当部位设置起耗能作用的阻尼器，吸收风或地震输入到结构中的能量，达到减小和调整结构动力响应的作用。被动控制技术因其构造简单可靠、耗能性能稳定、价格低廉、维护方便而被广泛应用于工程建设，或用于改善已有老旧建筑物的抗震或抗风性能。目前建筑结构体系中采用的被动耗能减震装置主要分为四大类:粘滞阻尼器、金属阻尼器、粘弹性阻尼器以及摩擦阻尼器。金属阻尼器具有力学性能稳定、耗能能力强、低周疲劳性能好等特点，兼具构造简单、加工便利、经济性好的优点，在现代工程中得到了广泛应用。
[0003]目前大多金属阻尼器以芯板面内剪切屈服进行耗能，并采用不同形式的加劲肋来约束耗能芯板的面外变形，使芯板发挥稳定耗能作用。但由于加劲肋需要与芯板焊接，导致芯板自身产生初始应力和缺陷，易对芯板的性能发挥造成明显影响。由于加劲板本身的稳定性等限制，阻尼器的规格与大小尺寸受到很大局限。而且由于加劲肋很大程度上参与了阻尼器的剪切受力，使阻尼器的设计更加复杂。针对上述问题，目前有一种方式，采用独立的一对夹板来约束耗能芯板的面外屈曲，防止面外约束装置对芯板本身的性能造成影响，从而避免了芯板面内耗能与夹板面外约束的相互干扰，实现了芯板设计与约束系统设计的解耦，性能更加稳定，加工、设计更方便。
[0004]但是，目前常用的约束板为钢筋混凝土层，存在明显的不足，表现在:(I)由于钢筋保护层厚度的需要和面外受力的影响，约束板厚度较大，导致自重较大，不利于建筑美观和吊装安装。(2)混凝土层容易开裂和磕碰损伤，对加工工艺、运输和吊装方式要求很高，不利于阻尼器的质量控制和应用推广。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种性能更加稳定、质量更佳、安装方便、适用范围广的钢-混凝土组合板约束的板式金属阻尼器。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种钢-混凝土组合板约束的板式金属阻尼器，包括金属芯板和两块约束板，金属芯板夹于两块约束板之间，所述金属芯板上开设有若干条形竖孔，条形竖孔将金属芯板的板身分成若干条带;所述约束板包括与金属芯板贴合的混凝土层，以及包覆于混凝土层外的钢盒。
[0007]进一步地，所述约束板还包括加劲肋，加劲肋的外端与钢盒的内盒面固接，内端伸入混凝土层内。
[0008]进一步地，所述约束板还包括若干抗剪键，抗剪键的外端与钢盒的内盒面固接，内端伸入至混凝土层内。
[0009]进一步地，所述金属芯板的上下两端分别设置有用于连接上下部梁的L型连接板。
[0010]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点:
[0011 ] —、金属芯板上开有条形竖孔，条形竖孔将金属芯板的板身分成若干条带，每个条带独立耗能，如此可有效提高金属芯板的形变和耗能能力，从而改善整个阻尼器的减震性能;通过对金属芯板上条形竖孔的数量、长度和宽度的调节，可以实现金属芯板耗能设计过程中的强度设计和刚度设计的解耦，可有效提高通用性，适用范围更广。
[0012]二、针对约束板，钢盒可直接作为混凝土层的模板，构造简单、施工方便；同时，钢盒对内填混凝土起保护作用，避免了内部混凝土层在施工、运输和吊装过程中的开裂和破损，从而有效改善整个阻尼器的质量。
[0013]三、钢盒直接代替钢筋受力，摆脱了钢筋最小保护层的板厚限定，极大的减小了约束板的厚度，整个阻尼器可以做得更薄、更轻，可提高建筑的美观性，同时便于吊装安装。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的整体结构示意图。
[0015]图2是本实用新型的横向剖视图。
[0016]图3是本实用新型中金属芯板的结构示意图。
[0017]图4是本实用新型中约束板的整体结构示意图。
[0018]图5是本实用新型中约束板的横向剖视图。
[0019]图6是本实用新型中限位角钢的结构示意图。
[0020]图中所示:1、金属芯板2、约束板21、混凝土层22、钢盒23、条形竖孔24、加劲肋25、抗剪键3、L型连接板4、限位角钢5、垫板6、螺栓7、长圆孔。
【具体实施方式】
[0021]下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步详细阐述。
[0022]如图1、图2和图3所示:一种钢-混凝土组合板约束的板式金属阻尼器，包括金属芯板I和两块约束板2，金属芯板I夹于两块约束板2之间。金属芯板I上开设有若干条形竖孔23，条形竖孔23将金属芯板I的板身分成若干条带，每个条带独立耗能。如此可有效提高金属芯板I的形变和耗能能力，从而改善整个阻尼器减震效果。同时，通过对金属芯板I上条形竖孔23的数量、长度和宽度的调节，可以实现金属芯板I耗能设计过程中的强度设计和刚度设计的解耦，可有效提高通用性，适用范围更广。
[0023]如图2、图4和图5所示:本实用新型的约束板2包括与金属芯板I贴合的混凝土层21，以及包覆于混凝土层21外的钢盒22。通过钢盒22与混凝土发挥组合作用对金属芯板I的面外变形进行约束，以此提高约束能力，改善阻尼器减震性能。具体实施时，相对的两个钢盒22通过螺栓6固定连接，且连接部位设置有垫板5。
[0024]如图2和图5所示:约束板2还包括加劲肋24，加劲肋24的外端与钢盒22的内盒面焊接固定，内端伸入混凝土层21内。加劲肋24能够有效加强钢盒22的强度，同时还具有与抗剪键类似的抗剪作用。约束板2还包括若干抗剪键25，抗剪键25的外端与钢盒22的内盒面焊接固定，内端伸入至混凝土层21内。抗剪键25可采用型钢、栓钉、钢筋或者其他抗剪装置。本实用新型并未对抗剪键25的类型作具体限定。钢盒22和内部混凝土之间的连接协同由抗剪键25和加劲肋24来保证，同时加劲肋24还能增强约束板2的整体刚度，提供更大的面外约束。
[0025]如图1和图6所示:此外，金属芯板I的上下两端分别设置L型连接板3，L型连接板3用于将阻尼器连接于上下部的梁上，也可以用焊接代替。金属芯板I上设置有限位角钢4，限位角钢4可以直接固定于金属芯板I上，也可以通过L型连接板3固定于芯板上。连接在一起的两块约束板2通过限位角钢4定位，防止滑脱。限位角钢4与L型连接板3接触的一端开设长圆孔7，便于调节约束板2的约束位置。金属芯板I和L型连接板3的接触面均做喷砂处理，组装好的阻尼器主体通过L型连接板3与结构预埋件摩擦型连接。
[0026]通过以上结构设计，钢盒22可直接作为混凝土层21的模板，构造简单、施工方便；同时，钢盒22对内填混凝土起保护作用，避免了内部混凝土层21在施工、运输和吊装过程中的开裂和破损，从而有效改善整个阻尼器的质量；同时，钢盒22直接代替钢筋受力，摆脱了钢筋最小保护层的板厚限定，极大的减小了约束板2的厚度，整个阻尼器可以做得更薄、更轻，可提高建筑的美观性，同时便于吊装安装。
【主权项】
1.一种钢-混凝土组合板约束的板式金属阻尼器，包括金属芯板和两块约束板，金属芯板夹于两块约束板之间，其特征在于:所述金属芯板上沿着长度方向开设有若干条形竖孔，条形竖孔将金属芯板的板身分成若干条带;所述约束板包括与金属芯板贴合的混凝土层，以及包覆于混凝土层外的钢盒。2.根据权利要求1所述的一种钢-混凝土组合板约束的板式金属阻尼器，其特征在于:所述约束板还包括加劲肋，加劲肋的外端与钢盒的内盒面固接，内端伸入混凝土层内。3.根据权利要求1所述的一种钢-混凝土组合板约束的板式金属阻尼器，其特征在于:所述约束板还包括若干抗剪键，抗剪键的外端与钢盒的内盒面固接，内端伸入至混凝土层内。4.根据权利要求1所述的一种钢-混凝土组合板约束的板式金属阻尼器，其特征在于:所述金属芯板的上下两端分别设置有用于连接上下部梁的L型连接板。
【文档编号】E04B1/98GK205444534SQ201521114659
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】林旭川, 郭华东, 李林, 刘牛
【申请人】浙江建科减震科技有限公司