[发明专利]一种消能减震机构

说明书

技术领域

本发明涉及工程结构领域，具体涉及一种消能减震机构。

背景技术

建筑结构的消能减震是指在建筑结构中设置适当的消能部件，消能部件可由耗能减震装置及斜撑、墙体、梁或节点等支承构件组成。金属阻尼器是一种耗能性能优越、构造简单、制作方便、造价低廉、易于更换的耗能减震装置。它既可以配合隔震支座或隔震系统，作为其中的耗能单元或限位装置使用，又可以单独用于建筑结构中作为耗能装置使用，以提供附加阻尼和刚度，在未来抗震消能领域具有广泛的应用前景。

根据金属进入塑性状态后具有良好的滞回特性，并在弹塑性滞回变形过程中能吸收大量能量的原理，国内外学者、工程技术人员先后开发了多种类型的金属耗能器，目前常用的金属阻尼器技术为钢板(异形板)面内剪切或面外弯曲型，这两类阻尼器在制作工艺上都比较复杂，体积比较大，在应用上有所限制，制作加工成本很高。

防屈曲支撑，又称为屈曲约束支撑，是根据金属材料的拉压屈服耗能为原理。其主要由受力芯材、约束套管及两者之间的隔离材料构成。其工作原理为，在外力(轴力)作用下，荷载全部由芯材承受，外围的约束套管限制芯材受压时的屈曲变形，因此芯材在轴向拉力或压力作用下能全截面屈服耗能。芯材受压时截面会变粗，因此在芯材和约束套管之间设有合适的缝隙，并用来减少芯材受力时对约束套管造成的挤压和摩擦。现有的防屈曲支撑在小震作用下一般不会发生屈服，在中震和大震下才进入塑性状态，消耗地震能量，因此，其耗能能力没有得到充分利用。现有的防屈曲支撑还有如下一些不便应用的问题：要根据工程设计定制生产，生产效率低、加工质量不容易稳定、供货周期长、每一个产品都要和图纸对位后才能安装。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，为了克服现有技术中存在的问题，提供一种安装、使用方便，特别是具有很好弹塑性变形的消能减震机构。

为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的：

一种消能减震机构，包含一金属阻尼器、用于安装阻尼器的支撑或刚性墙以及与结构相连的连接装置。其特征在于，金属阻尼器设有两个外部连接机构。

所述的金属阻尼器通过一端的外部连接机构与建筑物上的其它连接结构连接，通过其另一端的外部连接机构与刚性墙或支撑连接。

所述的金属阻尼器通过一端的外部连接机构与建筑物上的其它连接结构连接，通过设于其一侧的一外部连接机构与支撑或刚性墙连接。

所述的支撑为K字形支撑或斜撑。

所述的刚性墙为钢筋混凝土墙或钢骨混凝土墙。

本发明的一种金属阻尼器，包括约束机构、设于约束机构中的核心受力杆件、两者之间的隔离层，所述的阻尼器上设有两个外部连接机构，一个设于所述核心受力杆件的一端，另一个设于所述核心受力杆件的另一端或位于约束机构的一侧。

所述的金属阻尼器总长度优选在3m以下，0.5m以上；优选0.5～2.5m，优选1～2m。

阻尼器的两个外部连接机构，一个位于核心受力杆件一端且另一个位于约束机构的一侧时，所述核心受力杆件的一端与约束机构焊接连接。

所述的核心受力杆件沿所述核心受力杆件的轴向由连接段、过渡段、耗能段三部分组成。

所述的约束机构包括最外层的套筒。

所述的核心受力杆件端部的外部连接机构设在核心受力杆件的连接段上，外部连接机构为螺栓连接、焊接、法兰连接或销栓连接机构。

所述约束机构上的外部连接机构，为焊接、螺栓或锚栓连接机构。

所述的耗能段的横截面积小于过渡段的横截面积，连接段的横截面积不小于过渡段的横截面积。耗能段和过渡段、过渡段和连接段的衔接可采用直线、双曲线、两折线、三折线。

所述的约束机构的横截面外轮廓为矩形、圆形或近似圆形。所述的约束机构的横截面为矩形，所述的约束机构上的外部连接机构可以设在矩形的一侧面上或/和设置在套筒的端部；所述的约束套筒的横截面为圆形，所述的连接装置与约束套筒相切设置或/和设置在套筒的端部。

所述的约束机构为钢筋混凝土结构：即由混凝土和钢筋骨架构成。

所述的约束机构为型钢组合结构：即包括若干根直角型钢及用于连接型钢的连接板，包围出“十”字形或“一”字形空腔。所述的连接板可以是槽钢。

所述的约束机构为钢管(如方形或圆形)与混凝土组合的结构：型钢位于外部，内部通过填充混凝土、砂浆或无收缩灌浆料，形成“十”字形空腔或“一”字形空腔。