[发明专利]一种防屈曲支撑式建筑用黏弹性阻尼器

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑机械，尤其涉及一种防屈曲支撑式建筑用黏弹性阻尼器。

背景技术

近年来世界各地发生的大地震所引发的震害现象使社会对建筑物抗震性能的期待日益高涨。传统的抗震设计致力于保证结构本身具有一定的刚度、强度和足够的延性，使所设计的结构“小震不坏，中震可修，大震不倒”。在相当于设计烈度地震作用下，部分结构构件进入弹塑性状态，震后易于修复；在罕遇地震作用下，虽然破坏严重，但结构不至倒塌，从而避免人员伤亡。然而业主对建筑抗震性能的要求各种各样，如果仅考虑安全性的话显然不切实际，从1995年发生在日本的兵库县南部地震中可以得出这个结论。当时的建筑基准法保证了结构在遭遇大于本地区可能的最大地震后可以出现不至于倒塌的破坏，从震后调查来看，虽然一部分结构本身只是出现了轻微的破坏，非结构构件的破坏和建筑物内机械设备的损坏同样带来了巨大的财产损失且影响了结构的持续使用，显然这并不符合社会的期望。

抗震设计如果既能保证人的生命安全同时也能保证建筑物的持续使用价值和财产价值是最理想不过的了。通常“安全”与“损失最小”不可兼得，新一代的抗震设计规范引入了基于性能的抗震设计(Performance Based Seismic Design)法，自此业主可以权衡“得”与“失”后根据建筑的重要性自主确立结构性能等级。

为实现基于性能的抗震设计，可在新建或需要加固改造的建筑中额外设置消能减震装置。作为控制的一种，附加阻尼器的被动减震控制技术是通过减震构件的黏滞阻尼能量或塑性滞回能量消耗，减少传递给建筑物的振动能量而达到控制反应的效果。通常，将阻尼器以支撑的形式固定于梁柱之间，框架的侧向变形引致阻尼器的拉伸或压缩变形，而由黏弹性材料构成的黏弹性阻尼器将外部激励转化为分子运动产生的热能，小到风振或机械振动引发的微振动大到地震的振动范围内均可发挥稳定的能量吸收能力，这种造价低廉且能发挥稳定作用的阻尼器可以提升建筑的抗震性能和居住性能，具有很好的工程应用前景。

根据经验，要使黏弹性阻尼器能降低结构在地震作用下得反应，则黏弹性材料的剪切面积至少需要1平方米，通常在2-3平方米比较常见。为达到这样的标准，一般将阻尼器做得比较宽、长、厚。在发生侧向变形的框架将变形传递给支撑式黏弹性阻尼器的过程中，连接黏弹性阻尼器与框架的钢支撑构件不仅仅只发生轴向变形，如果阻尼器做得比较长则会因为初始偏心而发生弯曲变形，为此不得不考虑钢支撑受压弯曲失稳的问题。美国里海大学在1997年之前制作了一种以方钢管作为中心构件，在四面粘结块状黏弹性，而后在四块黏弹性材料外侧粘结槽钢，以形成一种由槽钢防屈曲的黏弹性阻尼器。然而，此种阻尼器的黏弹性材料受力时会出现垂直于剪切方向受拉而不能有限发挥材料滞回性能的缺点，由于支撑断面特别粗，缩小了居住空间，大量耗费钢材，且由于槽钢钢槽朝外带来安全隐患，也影响美观，最主要的是其构造形式决定了黏弹性材料最多只能是四层；中国发明专利公开号为CN 1300338A的发明申请了一种支撑式具有一体化的弹塑性/黏弹性阻尼器的减振结构，中国发明专利公开号为CN 1126847C的发明申请了一种工程结构铅销黏弹性阻尼器，两者都没有考虑钢支撑受压屈曲的关键问题。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明提供一种用于减小高层或超高层建筑在风荷载和地震作用下的破坏力、具有彻底的防屈曲功能的防屈曲支撑式建筑用黏弹性阻尼器，着眼于高层或超高层建筑物抗风抗震性能的提升，有效解决了实际阻尼器在作用压缩变形时由于连接构件可能发生屈曲破坏而不能发挥阻尼器该有功效的问题。

本发明的防屈曲支撑式建筑用黏弹性阻尼器，包括第一内钢板和第二内钢板，第一内钢板的上表面和第二内钢板的下表面分别通过黏弹性材料层与第一外钢板和第二外钢板连接，第一外钢板和第二外钢板之间固定连接，第一内钢板和第二内钢板之间间隔一定空隙，所述空隙的前端和后端处设置钢条，空隙的内部设有中心钢板，中心钢板的右端设有连接板，中心钢板的左端处设有制动块，第一外钢板和第二外钢板的左端连接C形连接板。

本发明的防屈曲支撑式建筑用黏弹性阻尼器，所述黏弹性材料层的宽度小于第一内钢板和第二内钢板的宽度，第一内钢板和第二内钢板的宽度小于第一外钢板和第二外钢板的宽度。

本发明的防屈曲支撑式建筑用黏弹性阻尼器，所述第一外钢板和第二外钢板上靠近前端和后端的长边边缘处分别设有若干螺栓孔，并通过螺栓孔对齐后插入螺栓固定。

本发明的防屈曲支撑式建筑用黏弹性阻尼器，所述制动块顶端面和底端面之间的距离大于所述间隙的高度。