[实用新型]节点耗能器

说明书

技术领域

节点耗能器是一种辅助耗能装置，主要用于建筑结构和桥梁的节点耗能，属于耗能减震控制技术领域。

背景技术

目前国内现有的耗能装置多用于杆件上，或墙体中，不能有效的用于混凝土结构的节点处，针对耗能性能差的结构，改善节点的耗能性能是关键。国外多采用摩擦阻尼片的方式来解决节点耗能，但摩擦阻尼片安装起来比较麻烦。为了提高结构的耗能性能，我们通过研究提出了节点耗能器。

实用新型内容

本实用新型提供一种装置，帮助结构耗散一部分地震能量。该装置构造简单、造价低廉、耗能效果显著、维护方便，可以广泛的应用于抗震地区。

本实用新型的构造如图1所示，包括柱上组件1和梁上组件2；其特征在于：柱上组件1和梁上组件2之间填有粘弹性材料3，柱上组件1和梁上组件2通过粘弹性材料3结合成为整体；柱上组件1与梁上组件2都开有凹槽5；凹槽5是以梁上组件2、柱上组件1节点为圆心，以梁上组件2边长的1/2-2/3倍为半径，以12°-20°为圆心角的一段弧。在反复力作用下1与2产生相对位移，使得3产生往复的剪切变形，从而耗散能量。

凹槽5宽不小于20mm，深为5-10mm。凹槽5的作用不仅能够增大1、2之间的剪切摩擦，而且保证1、2之间的相对位移为转动形式。

柱上组件1与梁上组件2厚度为20-40mm，若太厚会增加梁柱节点的荷载，太薄会由于彼此之间的剪切变形而损坏。1、2与底座轧制为一体，可以避免由于焊接带来的损伤，可以最大限度的保证在工作状态下不被拉坏。

粘弹性材料3的最小厚度为10mm。此厚度的要求是保证与1、2之间能够紧密结合，又能保证良好的弹塑性变形。一般采用高分子聚合物，如沥青橡胶、超塑性硅氧橡胶等。它既有粘性，又有很好的弹性，可以起到稳定结构的作用，同时又能够耗散结构外部输入能量。

这种节点耗能器可以增大结构的阻尼，耗散结构的输入能量，可以广泛的用于地震地区，这给我国的经济和社会发展带来巨大的效益，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是节点耗能器的构造图。

其中图1A为正立面图，图1B为图1A的俯视图。

图2是柱上组件1的构造图。

图3是梁上组件2的构造图。

图4是采用节点耗能器前后对比图。

图中：1是柱上组件，2是梁上组件，3是粘弹性材料，4是螺栓，5是凹槽。

具体实施方式

节点耗能器的构造如图1所示：柱上组件1与梁上组件2的厚度为20mm，它们与底座轧制为一体，底座上开好螺栓4孔洞，以梁、柱中心交点为圆心，以梁上组件2长的2/3倍为半径，以15°为圆心角开出一断弧型凹槽5，宽取为于20mm，深为5mm。凹槽5的作用不仅能够增大1、2之间的剪切摩擦，而且保证1、2之间的相对位移为转动形式。之后，将柱上组件1和梁上组件2，经过硫化(参见橡胶的硫化操作)作用与粘弹性3，如沥青橡胶结合成为整体，再将1与2的整体，通过螺栓4分别固定在柱与梁上。在反复力作用下1与2产生相对位移，使得3产生往复的剪切变形，从而耗散能量

本节点耗能器具有良好的耗能性，能够用于各种烈度的抗震设防区。采用这种节点耗能器使结构具有优良的抗震性能。下面是采用节点耗能器前后节点的耗能情况，从图中可以看出，节点耗能器较大幅度的提高了梁柱节点的耗能能力，提高幅度可在40％-50％左右。