[实用新型]一种可更换的内置弹簧的回字形软钢阻尼器及剪力墙结构

说明书

本实用新型公开一种可更换的内置弹簧的回字形软钢阻尼器及剪力墙结构，该阻尼器由外框架、内框架和8个内置弹簧组成，耗能部位由内框架和8个内置弹簧构成。在外框架上下边框处分别开设4个螺栓孔，与外部构件用螺栓进行连接，实现对阻尼器的固定安装与更换。本实用新型的外框架采用屈服强度为235MPa的普通钢，厚度不宜小于20mm，以避免端板无法有效将力传递。中间耗能部位的内框架采用屈服强度为100Mpa～190MPa的低屈服点钢，在剪力墙墙趾，塑性铰出现的区域设置本阻尼器，作用于地震能量集中的部位，保护主体结构免遭破坏，震后对阻尼器进行更换，从而可以快速恢复结构的正常使用。

技术领域

本实用新型属于土木工程抗震与减震领域，主要涉及结构减震控制系统中的金属耗能阻尼器，具体的说是一种可以用于剪力墙墙趾处的可更换的内置弹簧的回字形软钢阻尼器及剪力墙结构。

背景技术

传统建筑主要靠结构自身变形来吸收地震能量，许多主要构件损伤后很难被修复。随着抗震理论、技术、方法的不断进步以及更多高性能材料的发展应用，人们对结构的抗震性能要求越来越高，结构抗震已由抗倒塌设计逐步向可恢复功能设计转变，以期在震后将整个社会的损失降到最低。

在实现可恢复功能结构的这几种方法中，目前最具有可操作性的是可更换结构，在结构中设置可更换的结构构件，在强震时使结构的损伤主要集中在可更换构件，不仅可以利用其有效耗散地震输入结构能量，而且有利于震后对受损的可更换构件快速更换，尽快恢复结构的正常使用功能。

金属阻尼器尤其是软钢阻尼器是一种良好的减震隔震构件，由于金属在进入塑性状态后具有良好的滞回特性，并在弹塑性变形过程中吸收大量能量，因而被用来制造不同类型和构造的耗能减震器。从受力形式上可分为轴向屈服型、剪切屈服型、弯曲屈服型和扭转屈服型阻尼器，已有的耗能阻尼器有以下这几种：X形和三角形耗能器、扭转梁耗能器、弯曲梁耗能器、U型钢板耗能器、钢棒耗能器、圆环耗能器、双圆环耗能器和加劲圆环耗能器等。相比于其粘弹型、摩擦型和粘滞液体型等其他类型阻尼器，金属阻尼器易加工、滞回性能稳定、易于更换、造价及维护费用低廉，因此被广泛应用于工程结构的抗震加固和修复领域。

在现有技术中，研究的基本都是纯拉压或纯剪切型阻尼器，传统的金属阻尼器大多为放置于梁内的剪切型阻尼器，对于放于剪力墙体内的既受拉压又受剪切的软钢阻尼器目前研究甚少。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种可更换的内置弹簧的回字形软钢阻尼器及剪力墙结构，该阻尼器既能够承受剪切变形，又能承受拉压变形。

为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种可更换的内置弹簧的回字形软钢阻尼器，包括外框架和内框架，外框架套于内框架的外周，内框架的外周沿竖直和水平方向上均设有弹簧，外框架的内表面和内框架的外表面开设有供弹簧端部嵌入的凹槽，弹簧通过凹槽安装于外框架和内框架之间；外框架包括外框连接板和U型架，外框连接板的两端与U型架两个侧边的端部通过螺栓连接。

外框架和内框架同心且对应边平行。

内框架的每个边框对应设置两个弹簧，且两个弹簧的轴线平行。

内框架的上边框和下边框对应的弹簧轴线所在的平面与内框架纵截面平行，内框架的左边框和右边框对应的弹簧轴线所在的平面与内框架横截面平行。

外框架和内框架均为钢制的，外框架采用Q235钢，内框架采用屈服强度为100MPa～190Mpa的软钢。

外框架的壁厚为20～30mm，内框架的壁厚为15～30mm。

U型架的两个侧边上均开设有螺栓孔。