[实用新型]一种轴向拉压型金属屈服耗能阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型属于土木结构工程减震技术领域，涉及一种阻尼器，尤其是涉及一种轴向拉压型金属屈服耗能阻尼器。

背景技术

目前，在建筑结构设计领域中，为了使建筑结构具有较强的抵抗地震或风荷载等外力破坏的能力，经常需要在框架结构中增设耗能构件，而现已开发的耗能构件种类繁多，主要类型有位移型的金属屈服耗能阻尼器和摩擦阻尼器、速度型的粘滞阻尼器以及速度位移混合型的粘弹性阻尼器等。在上述几种阻尼器之中，金属屈服耗能阻尼器因为其性能稳定、价格低廉、可靠性高等特点，而得到广泛的应用。

现今，使用的金属阻尼器大多属于剪切加载型阻尼器，其上下端面钢板通过锚固螺栓或焊接连接到框架梁底及下部人字形支撑顶部，如授权公告号CN201485988U的中国实用新型专利公布了一种剪切型金属弯曲耗能阻尼器，包括固定在建筑结构上的上连接板和下连接板，以及核心金属耗能元件，所述金属耗能元件为至少一块通过弯曲实现耗能能力的金属板，该金属板的两端分别于上连接板和下连接板固定连接，且与上连接板和下连接板垂直；该金属板的厚度方向与建筑结构承受剪切力的方向一致。该专利公布的技术方案利用钢材等良好的塑性变形能力强的金属材料虽然能够实现耗能，但框架结构层间侧移引起的竖向位移量与阻尼器的竖向变形量一般不相同，这样容易导致主体结构的局部损坏，同时，地震时产生的地震波均为三向作用，垂直于阻尼器布置平面的地震作用也会在阻尼器上施加一定平面外的荷载，进而引起阻尼器平面外屈曲或失稳破坏。

为克服金属阻尼器连接方式的不足，减少地震作用时可能产生的对主体结构构件的破坏，研制一种拉压型金属屈服耗能阻尼器具有重要工程应用价值。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单，安装方便，地震时对所连接的主体结构构件无损伤的适用于减震结构的轴向拉压型金属屈服耗能阻尼器，用以解决目前金属阻尼器安装方式的不足，能有效满足金属阻尼器的变形方式。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种轴向拉压型金属屈服耗能阻尼器，该阻尼器包括中心钢板、设置在中心钢板两侧的翼缘钢板以及设置在中心钢板与翼缘钢板之间的多个耗能腹板，所述的中心钢板设有将阻尼器与房屋框架构件固定连接的球铰，所述的耗能腹板将中心钢板与翼缘钢板连接成一整体，共同构成阻尼结构。

所述的中心钢板共设有一对，且共面对称设置。

所述的两中心钢板相对设置，且两中心钢板的端部间距大于阻尼器拉压变形时所产生的位移。

所述的多个耗能腹板平均分成四组，分别对称布设在中心钢板与翼缘钢板之间。

所述的多个耗能腹板优选16个或20个，平均分成四组，分别对称布设在中心钢板与翼缘钢板之间。

所述的耗能腹板垂直焊接在中心钢板和翼缘钢板之间。

所述的耗能腹板的平面形状为X形或开设有菱形孔的矩形。

所述的耗能腹板的材质为钢材。

所述的钢材为软钢。

所述的翼缘钢板共设有一对，分别沿中心线对称设置在中心钢板的两侧。

所述的翼缘钢板的侧面上还设有加劲肋。

本实用新型中，所述的球铰是用于将阻尼器与房屋框架构件固定连接，设置球铰的目的是满足三向地震时，阻尼器与垂直方向的变形协调，此时，阻尼器只受轴向的拉压荷载，为防止失稳，阻尼器中心板的厚度宜大于30mm，按现行抗震设计规范，两中心钢板之间的净距离一般为结构层间变形的120％即可。

所述的耗能腹板一般采用低屈服点软钢或普通碳钢制成，垂直焊接在中心钢板和翼缘钢板之间，均匀分布，平均分成四组，对称布设在中心钢板的前、后、左、右四个方向上，地震作用时，耗能腹板变形耗能，采用对称均匀布置的方式，能使所有耗能腹板同时发挥作用。

所述的翼缘钢板的厚度宜在20mm以上，为增加刚度，可增设加劲肋。

与现有技术相比，本实用新型完全具有一般金属阻尼器的使用功能，并克服了一般金属阻尼器的缺点，包括安装不便以及地震时对结构构件易造成损伤的问题，具体而言，本实用新型具有如下特点：

1)安装方式为球铰-销轴安装，与粘滞阻尼器安装方式一致，在一个工程项目中可通用，同时，由于球铰允许横向变形，可化解三向地震所带来的横向作用；

2)轴向受力方式消除了常规金属阻尼器的剪切受力方式所产生的弯矩，克服了阻尼器与主体结构之间竖向变形不协调对所连接构件产生的局部损伤；

3)结构简单，经济实用，安装及操作方便，地震时对所连接的主体结构构件无损伤，造价低廉。

附图说明