[发明专利]一种柱脚耗能阻尼器

说明书

一种柱脚耗能阻尼器，包括多块限位板和多块连接板，各限位板绕柱脚设置并拼接形成一个供柱脚置入的环，各连接板绕柱脚设置并拼接形成一个供柱脚置入的环，连接板位于限位板的上方，二者通过开口朝向环外或环内的U形板连接。该装置首先通过增加柱底横截面来改善由于柱摇摆引起的恢复力，其次在限位板与连接板中间四个方向都设置软钢制成的U形板，通过软钢的塑性滞回变形耗散地震能量，使得柱摇摆时可以多方向耗能，减轻柱脚震害。该阻尼器制作简单、便于施工，具有良好经济价值和应用前景。

技术领域

本发明属于建筑工程结构抗震技术领域，特别涉及一种柱脚耗能阻尼器。

背景技术

建筑结构消能减震技术在工程实践中的应用日益广泛，可以有效的减轻结构在风和地震等动力作用下的反应与损伤，有效的提高结构抗震能力，目前已成功应用于各种工程结构。在框架结构中，柱脚是连接上部结构和基础的重要节点，其连接的可靠性直接影响整个框架结构的稳定性。在柱脚中设置可以消耗地震能量的部件，显然会降低地震引起的建筑物的动力反应，从而减轻地震灾害。

近年来阻尼器被广泛的应用，其中软钢阻尼器由于其经济、实用、占用空间小、能在地震中吸收大量能量而备受欢迎。这是一种利用软钢的塑性滞回变形耗散地震能量的位移型消能元件，可以在超过超过屈服应变几十倍的塑性应变下往返变形数百次而不断裂，在此过程中达到耗能减震的目的,具有阻尼力输出吨位大，无明显的频率相关性和时间相关性，耐久性好，成本低廉，安装更换方便等优点。

在阻尼器中，耐久性和耐腐蚀性是普遍存在的问题。如粘弹性阻尼器容易老化，粘滞阻尼器的维护问题，摩擦阻尼器在长期应用下的可靠性，形状记忆合金阻尼器代价高昂等问题。综合来看，软钢阻尼器是目前国内外广泛研究的耗能阻尼器中构造简单、造价低廉、力学模型明确的一种被动耗能装置。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种柱脚耗能阻尼器，通过耗能元件的弯曲变形来增加柱脚的侧向刚度、消耗输入柱脚的地震能量，以达到增强木框架结构房屋柱节点的耗能能力，保护节点处梁柱等主要受力构件和节点免受震害或减轻震害的目的。此外，本发明克服现有现有技术中金属阻尼器平面内设计、单向布置的弊端，在多个方向上都具有良好的变形能力和抗疲劳性能，无论地震动来自哪个方向，都能够很好的发挥作用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种柱脚耗能阻尼器，包括多块限位板1和多块连接板4，各限位板1绕柱脚设置并拼接形成一个供柱脚置入的环，各连接板4绕柱脚设置并拼接形成一个供柱脚置入的环，各连接板4位于各各限位板1的上方，二者通过开口朝向环外或环内的U形板3连接。

所述限位板1有四块，每块为双层结构，其在柱横截面的形状为L形，且两边的内侧均为1/4弧形，四块限位板1依次拼接，相邻限位板1的上下层相互交错，形成内部为环形的结构，其中环形的内部用于置入柱脚。

所述相邻限位板1的上下层之间通过销钉2固定。

所述限位板1长宽均为500mm，高100mm，中间圆弧直径为250～300mm，销钉孔2直径10～12mm。

所述连接板4有两块，每块为半圆环形的钢板，通过第一螺栓5将两部分拼接。

所述U形板3由软钢制成，包括两个平直段和一个圆弧段，在上部平直段设置两个螺栓孔，与连接板4通过第二螺栓6固定，下部平直段与限位板1焊接固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)在柱底设置限位板，增大整体结构的抗侧刚度，减小了水平地震作用下木结构古建筑中各位置的相对位移反应，增加了柱的抗倾覆力，提高柱子稳定性，在地震作用下不易倾倒。