组合使用的位移型消能器的制作方法

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本实用新型涉及一种组合使用的位移型消能器，属于建筑结构消能减震与振动控制技术领域。


背景技术：

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消能减震结构是通过安装在结构中指定部位的耗能装置大量耗散地震时输入结构的能量，从而有效减小结构本身的地震响应，使结构减小或免于损伤和破坏。与传统抗震结构体系相比，消能减震体系主要具有如下优势：
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(1)安全性。传统抗震结构体系采用“硬抗”的设计理念，把结构本身及主要承重构件(柱、梁、节点等)作为“耗能”构件，容许结构本身及构件在地震中出现不同程度的损坏。消能减震结构体系由于设置了非承重的耗能构件或装置，能够在地震中先于结构本身进入塑性开始耗散地震输入的能量，从而迅速衰减主体结构的地震反应，保护主体结构免遭损坏，确保结构的安全。
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(2)经济性。传统抗震结构体系采用“硬抗”的设计理念，通过采用高强材料、加大构件断面、加多配筋等途径来提高抗震性能，必然导致结构造价大大提高。而消能减震结构体系是通过“柔性耗能”的途径以减少结构地震反应，因而可以减小构件断面，减少配筋，而其抗震安全性反而提高。
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(3)便捷性。大多数耗能装置构造简单，便于制造。并且通过支撑等途径安装在结构当中，大多采用螺栓连接，使得安装及震后更换快捷方便，既可用于新建结构的耗能减震，也可用于既有建筑结构的加固改造。
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(4)合理性。传统抗震结构体系通过加强结构本身来满足抗震要求的，但结构加强导致刚度增大，从而地震作用也越大。消能减震结构体系则通过在特定位置设置耗能构件或装置，从而在结构出现变形时能够大量、迅速地消耗或吸收地震输入的能量，保护主体结构在地震中的安全。
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由于消能减震结构体系有上述优越性，己被广泛地应用于工程结构的减震及抗风，并取得了良好的效果。


技术实现要素：

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本实用新型目的在于提供一种组合使用的位移型消能器，解决现有消能器耗能形式单一，无法同时满足小震作用、中震作用、大震作用的减震耗能问题。
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为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：
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本实用新型提供的组合使用的位移型消能器，包括顶板、底板、三折线形钢板耗能件以及多片椭圆开洞钢板耗能件，所述三折线形钢板耗能件纵向垂直设置于所述顶板和所述底板之间，多片所述椭圆开洞钢板耗能件平行间隔横向设置于所述顶板和所述底板之间，且垂直设置于所述三折线形钢板耗能件两侧。
[0011]
所述三折线形钢板耗能件由矩形钢板三折线开洞制成，有效改善面内弯曲屈服型
消能器应力集中的现象，提高耗能能力。
[0012]
所述三折线形钢板耗能件的材料为低屈服点钢，采用全透对接焊分别与所述顶板和所述底板连接。
[0013]
所述椭圆开洞钢板耗能件由矩形钢板椭圆开洞制成。矩形钢板椭圆开洞能够改善矩形钢板耗能件滞回曲线存在的“捏缩现象”，提高其力学性能。
[0014]
所述椭圆开洞钢板耗能件的材料为低屈服点钢，采用全透对接焊分别与所述顶板和所述底板连接。
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多片所述椭圆开洞钢板耗能件垂直设置于所述三折线形钢板耗能件的两侧，且分布数量相等，从而保证组合使用的位移型消能器受力均匀，增强其耗能能力。
[0016]
所述三折线形钢板耗能件厚度为12～20mm。
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所述椭圆开洞钢板耗能件厚度为16～24mm。
[0018]
所述椭圆开洞钢板耗能件椭圆开洞尺寸为：长轴为钢板宽度的1/2～3/4，短轴为钢板高度的1/4～1/3。
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与现有技术相比，本实用新型的优势在于：
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本实用新型提供的组合使用的位移型消能器，将三折线形钢板耗能件和椭圆开洞钢板耗能件组合使用，结合面内弯曲屈服型耗能件和面外弯曲屈服型耗能件的各自变形耗能特点，实现位移型消能器在小震作用、中震作用和大震作用下均可减震耗能的目标。小震作用下，三折线形钢板耗能件先发生塑性变形，开始滞回耗能，椭圆开洞钢板耗能件保持弹性状态。中震作用和大震作用下，三折线形钢板耗能件与椭圆开洞钢板耗能件均发生塑性变形，滞回耗能。因此，本实用新型提供的组合使用的位移型消能器能够实现在多种地震作用下的抗震性能目标。
附图说明
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图1为本实用新型提供的组合使用的位移型消能器的立体示意图；
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图2为本实用新型提供的组合使用的位移型消能器的侧视结构示意图；
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图3为本实用新型提供的组合使用的位移型消能器的分解示意图；
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图中：
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1：顶板；2：底板；3：三折线形钢板耗能件；4：椭圆开洞钢板耗能件。
具体实施方式
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以下结合附图和具体实例对本实用新型提出的组合使用的位移型消能器作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施的目的。
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如图1-3所示，为本实用新型提供的组合使用的位移型消能器，包括顶板1、底板2、三折线形钢板耗能件3以及多片椭圆开洞钢板耗能件4。所述顶板1和所述底板2平行间隔设置，所述三折线形钢板耗能件3纵向垂直设置于所述顶板1和所述底板2之间，其延伸方向与所述顶板1和所述底板2的延伸方向相同。多片所述椭圆开洞钢板耗能件4平行间隔横向设置于所述顶板1和所述底板2之间，且所述椭圆开洞钢板耗能件4垂直于所述顶板1和所述底板2，多片所述椭圆开洞钢板耗能件4垂直设置于所述三折线形钢板耗能件3两侧。
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所述三折线形钢板耗能件3可以由矩形钢板三折线开洞制成，能够有效改善面内弯曲屈服型消能器应力集中的现象，引起应力重分布，实现多点屈服，提高塑性变形，从而提高三折线形钢板耗能件耗能能力。
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所述三折线形钢板耗能件3的材料为低屈服点钢，采用全透对接焊分别与所述顶板1和所述底板2连接。
[0030]
所述三折线形钢板耗能件3厚度为12～20mm。
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所述椭圆开洞钢板耗能件4由矩形钢板椭圆开洞制成。矩形钢板椭圆开洞能够改善矩形钢板耗能件在受到面外弯曲变形时其滞回曲线存在的明显“捏缩现象”，提高其力学性能。矩形钢板椭圆开洞还节省了钢材的用量，提高其经济性能。
[0032]
多片所述椭圆开洞钢板耗能件4垂直对称设置于所述三折线形钢板耗能件3的两侧，且分布数量相等。从而不仅提高了组合使用的位移型消能器的初始刚度，还保证了其受力均匀，达到增强其耗能能力的目的。
[0033]
所述椭圆开洞钢板耗能件4的材料为低屈服点钢，采用全透对接焊分别与所述顶板1和所述底板2连接。
[0034]
所述椭圆开洞钢板耗能件4厚度为16～24mm。
[0035]
所述椭圆开洞钢板耗能件4椭圆开洞尺寸为：长轴为钢板宽度的1/2～3/4，短轴为钢板高度的1/4～1/3。