一种可更换的波形软钢折板阻尼器的制作方法

文档序号:15305679发布日期:2018-08-31 20:57阅读:342来源:国知局

本实用新型属于土木工程建筑结构的消能减震领域,涉及一种阻尼器,具体涉及一种可更换的波形软钢折板阻尼器。



背景技术:

地震是一种自然灾害,对人类的生命财产安全构成极大威胁。当地震到来时,地震动引起结构地震反应,传统的抗震方法是利用提高结构构件的抗力来抵抗地震的作用,然而对于那些发生概率小、随机性强的强震作用。这种方法既不经济又不安全。消能减震技术为建筑结构抵御地震灾害提供了一种更加行之有效的全新方法,对于高层建筑和超高层建筑的抗震和抗风也有良好效果。

金属阻尼器是利用金属进入塑性状态后具有良好的滞回特性,并且能够在弹塑性滞回变形中吸收大量的能量,所以常被用来生产各种类型的耗能阻尼器,常用的有铅阻尼器、软钢阻尼器和形状记忆合金阻尼器。

软钢阻尼器是充分利用软钢的塑性滞回变形来耗散能量的,以达到减震的效果,由于软钢阻尼器具有费用较低、方便耐用、对外部环境温度变化不敏感性,以及丰满的滞回曲线等特点,所以在工程界被广泛认可。



技术实现要素:

针对现有技术中的缺陷和不足,本实用新型提供了一种可更换的波形软钢折板阻尼器,克服现有阻尼器的受力与耗能方向单一的缺陷。

为了解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案予以实现:

一种可更换的波形软钢折板阻尼器,包括竖向分布且高度相同的内横波腹板和外横波腹板,四个所述内横波腹板相互靠近并横截面呈十字形分布,四个所述外横波腹板围绕在内横波腹板外且两两相互垂直呈箱型分布;

内横波腹板和外横波腹板的上边缘可拆卸固定连接有与内横波腹板和外横波腹板垂直的上连接板,内横波腹板和外横波腹板的下边缘可拆卸固定连接有与内横波腹板和外横波腹板垂直的下连接板;

所述上连接板与下连接板平行,且上连接板位于下连接板的正上方,上连接板和下连接板的相对面上均开设有多条呈直线分布的滑槽,所述各条滑槽之间相互垂直相交分布,上连接板和下连接板上的各条滑槽一一对应分布;

每个所述内横波腹板的上下边缘分别与每条滑槽可滑动配合安装,每个所述外横波腹板的上下边缘分别与每条滑槽可滑动配合安装。

本实用新型还具有如下区别技术特征:

每条所述滑槽的竖向截面呈T型结构。

所述内横波腹板和外横波腹板的上边缘和下边缘的竖向截面呈T型结构。

所述上连接板和下连接板的厚度大于内横波腹板和外横波腹板的厚度。

所述内横波腹板和外横波腹板的波形弯折角度相同。

所述内横波腹板和外横波腹板均采用屈服强度在110MPa~160MPa之间的低屈服点软钢,所述上连接板和下连接板均采用普通碳素钢材。

所述外横波腹板的侧端距离相邻外横波腹板的中轴线的长度为外横波腹板的宽度的1/10~1/6。

所述上连接板的上表面与外部结构焊接;所述下连接板的下表面与外部结构焊接。

所述外部结构为剪力墙或柱子。

本实用新型与现有技术相比,有益的技术效果是:

(Ⅰ)本实用新型的上连接板和下连接板是提前预制焊接在外部结构的构件上的,四个外横波腹板和四个内横波腹板通过滑槽滑入,在地震作用下,八个横波腹板分别独立工作耗能,在任何一片横波腹板破坏即可有效快速更换,达到迅速恢复抗震功能的目的,不必更换整个阻尼器,经济实用。

(Ⅱ)阻尼器的耗能部位是八个特殊的横波腹板,水平方向可多方向变形耗能;在竖直方向,利用“手风琴效应”特殊的屈服耗能机制,加上低屈服点软钢自身的良好滞回特性,波形软钢折板阻尼器的塑性变形能力会大大提高,这样在保证所在构件的承载力的同时,提高了所在构件的变形能力。

(Ⅲ)本实用新型所采用的软钢充分利用软钢的塑性滞回变形来耗散能量,以达到减震的效果,由于软钢阻尼器具有费用较低、方便耐用、对外部环境温度变化不敏感性,以及丰满的滞回曲线等特点,所以在工程界被广泛认可。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的内部结构示意图。

图3为本实用新型的内部结构爆炸图。

图4为本实用新型的主视图。

图5为本实用新型的俯视图。

图6为本实用新型安装在剪力墙中的结构示意图。

图7为本实用新型安装在柱子中的结构示意图。

图中各标号表示为:1-内横波腹板,2-外横波腹板,3-上连接板,4-下连接板,5-滑槽,6-剪力墙,7-柱子。

以下结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做具体说明。

具体实施方式

本实用新型的一种可更换的波形软钢折板阻尼器包括竖向分布且高度相同的内横波腹板1和外横波腹板2,内横波腹板1和外横波腹板2作为耗能部位是八个特殊的波形横波腹板结构,四个内横波腹板1相互靠近并横截面呈十字形分布,四个外横波腹板2围绕在内横波腹板1外且两两相互垂直呈箱型分布,八个横波腹板分别独立工作耗能;内横波腹板1和外横波腹板2的上边缘可拆卸固定连接有与内横波腹板1和外横波腹板2垂直的上连接板3,内横波腹板1和外横波腹板2的下边缘可拆卸固定连接有与内横波腹板1和外横波腹板2垂直的下连接板4,在任何一片横波腹板破坏即可有效快速更换;上连接板3与下连接板4平行,且上连接板3位于下连接板4的正上方,上连接板3和下连接板4的相对面上均开设有多条呈直线分布的滑槽5,所述各条滑槽5之间相互垂直相交分布,上连接板3和下连接板4上的各条滑槽5一一对应分布;每个所述内横波腹板1的上下边缘分别与每条滑槽5可滑动配合安装,每个所述外横波腹板2的上下边缘分别与每条滑槽5可滑动配合安装。本实用新型的上连接板3和下连接板4是提前预制焊接在外部结构的构件上的,四个外横波腹板2和四个内横波腹板1通过滑槽5滑入,在地震作用下,八个横波腹板分别独立工作耗能,在任何一片横波腹板破坏即可有效快速更换,达到迅速恢复抗震功能的目的,不必更换整个阻尼器,经济实用。

遵从上述技术方案,以下给出本实用新型的具体实施例,需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例,凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1:

本实施例给出一种可更换的波形软钢折板阻尼器,如图1至图7所示,包括竖向分布且高度相同的内横波腹板1和外横波腹板2,四个所述内横波腹板1相互靠近并横截面呈十字形分布,四个所述外横波腹板2围绕在内横波腹板1外且两两相互垂直呈箱型分布;内横波腹板1和外横波腹板2的上边缘可拆卸固定连接有与内横波腹板1和外横波腹板2垂直的上连接板3,内横波腹板1和外横波腹板2的下边缘可拆卸固定连接有与内横波腹板1和外横波腹板2垂直的下连接板4;上连接板3与下连接板4平行,且上连接板3位于下连接板4的正上方,上连接板3和下连接板4的相对面上均开设有多条呈直线分布的滑槽5,所述各条滑槽5之间相互垂直相交分布,上连接板3和下连接板4上的各条滑槽5一一对应分布;每个所述内横波腹板1的上下边缘分别与每条滑槽5可滑动配合安装,每个所述外横波腹板2的上下边缘分别与每条滑槽5可滑动配合安装。

本实施例中,每条所述滑槽5的竖向截面呈T型结构,方便内横波腹板1和外横波腹板2的上边缘和下边缘通过T型结构的滑槽5滑入后并固定安装。

对应的,内横波腹板1和外横波腹板2的上边缘和下边缘的竖向截面呈T型结构,从而与T型结构的滑槽5配合安装。

本实施例中,上连接板3和下连接板4的厚度大于内横波腹板1和外横波腹板2的厚度,上连接板3和下连接板4的厚度大,一方面便于与外部结构的焊接,另一方面能够保证所在外部结构的承载力。

具体的,内横波腹板1和外横波腹板2的波形弯折角度相同,从而使各个横波腹板的变形耗能基本保持一致,尽可能避免单个横波腹板的损坏。

再具体的,内横波腹板1和外横波腹板2的波形弯折角度为120度、135度或150度,从而根据不同的承载需求采用不同弯折角度的横波腹板进行工作,实现最佳的工作耗能。

本实施例中,内横波腹板1和外横波腹板2均采用屈服强度在110MPa~160MPa之间的低屈服点软钢,从而充分利用软钢的塑性滞回变形来耗散能量,以达到减震的效果,并且软钢具有费用较低、方便耐用、对外部环境温度变化不敏感性,以及丰满的滞回曲线等优点,上连接板3和下连接板4均采用普通碳素钢材。

优选的,外横波腹板2的侧端距离相邻外横波腹板2的中轴线的长度为外横波腹板2的宽度的1/10~1/6,从而保持每个外横波腹板2能单独工作耗能。

具体的,上连接板3的上表面与外部结构焊接;下连接板4的下表面与外部结构焊接,从而保证所在外部结构的承载力。

在本实施例中的外部结构为如图6所示的剪力墙6,解决型钢混凝土剪力墙墙趾的典型破坏问题;在另一个实施例中,所述外部结构为如图7所示的柱子7,解决型钢混凝土柱脚位置的典型破坏问题。

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