專利名稱：地震消能器的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種地震消能器。
背景技術：
發(fā)生地震時，因會使連續(xù)的震源能量加諸于建筑物結(jié)構(gòu)體上，當建筑物結(jié)構(gòu)體本身強度不足或是建筑用的材料具有暇疵時，極可能會造成建筑物結(jié)構(gòu)體于地震時受到破壞，故要如何將地震時所產(chǎn)生的震動能量予以消除，避免能量的累積與增加，是目前世界上所致力于研究的重要課題之一。
目前于地震時可以使用的消能裝置，如三角鋼片型消能器、X鋼片型消能器、梁翼鈑切削式消能器、軸力變形消能器、液流阻尼式消能器等，為五種目前所習用的地震消能器，其缺點在于每經(jīng)歷一次稍具規(guī)模的地震之后，所造成的結(jié)構(gòu)體變形均需要進行復原工作，由于這些類型的消能器均屬較大型的消能器，具有更換及校正皆為不易的缺點。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是在于提供一種地震消能器，其可有效的消除或隔離地震產(chǎn)生的破壞能，且具有經(jīng)濟實用、小型化、易于更換、隨意組合的優(yōu)點。
為了達到上述目的，本實用新型提供一種地震消能器，是設置于建筑物結(jié)構(gòu)體與震源間，其特征在于其包括有多數(shù)片以間隔距離設置的消能元件；與該各消能元件的端部密接的消能元件導形片；以確保消能元件在塑性角范圍區(qū)均勻分配細部塑性變形量以消能；連接該各消能元件端部的消能器變形穩(wěn)定單元；連接于各側(cè)消能元件之間的消能器對外固定座。
所述的地震消能器，其特征在于該各消能元件材料為鋼材。
所述的地震消能器，其特征在于多數(shù)個該地震消能器可以相互串聯(lián)或相互并聯(lián)。
經(jīng)由以上的說明可知，本實用新型是以優(yōu)異的彈性組合配置下，能達到以大位移量或大勁度來消耗地震能量，其具有如后的優(yōu)點可成為一種經(jīng)濟型、小型化、易于更換且強度及變形量可以隨意組合的地震消能器于本實用新型中是將多數(shù)個地震消能器分別設置于建筑物結(jié)構(gòu)體(40)(質(zhì)量構(gòu)架)與地表震源間(50)，發(fā)生地震時，于地震所產(chǎn)生的地震能量可被本實用新型中的地震消能器因塑性變形予以有效吸收隔離，亦即可用以確保建筑物結(jié)構(gòu)體(40)(質(zhì)量構(gòu)架)于地震時不會因過度與過大的地表震動而受損甚至發(fā)生倒塌事件；本實用新型還可成為一種小型化、成本低廉的地震消能器，本實用新型因結(jié)構(gòu)簡易，具有易于更換的優(yōu)點，且可隨意以串聯(lián)式或并聯(lián)式組合的地震消能器，以使強度與變形量可以隨著建筑物結(jié)構(gòu)體的不同需求設計而隨意組合至最適合的使用狀況。


圖1是本實用新型的立體外觀圖。
圖2A、圖2B是本實用新型應用于建筑物結(jié)構(gòu)體時的示意圖。
圖3是本實用新型的平面示意圖。
圖4是本實用新型當于受P拉力時的變形圖。
圖5是本實用新型當于受P壓力時的變形圖。
圖6是本實用新型的受拉受壓消耗能量曲線圖。
圖7是本實用新型用于加大變形量的方式的配置圖。
圖8是本實用新型用于加大變形量的方式的消能圖。(用于超大能量震區(qū)的隔震)。
圖9A、圖9B是本實用新型用于加大勁度(受力)方式的配置圖。
圖10是本實用新型用于加大勁度方式的消能圖。(用于超大結(jié)構(gòu)體的隔震)。
圖11是本實用新型用于分段勁度及加大變形量的配置圖。
圖12是本實用新型用于分段勁度及加大變形量的消能圖。
具體實施方式
請參閱圖1、圖3所示，本實用新型是一種地震消能器，于其中包括有a.多數(shù)片以等間隔距離設置的消能元件(10)，該消能元件的材料為一般A36鋼材，若為LYS100的低強度高延展性鋼材則為更佳；b.密接于各消能元件的端部處設有消能元件導形片(20)，能確保消能元件在塑性角范圍區(qū)，均勻分配細部塑性變形量以達到消能但不折斷的目的。
c.連接于各消能元件端部的消能器變形穩(wěn)定單元(15)，可穩(wěn)定地震消能器的對外固定座(30)的移動方向。
d.于各側(cè)消能元件的橫向中央位置分別朝外側(cè)延伸設有地震消能器對外固定座(30)。
如圖2A、2B中所示，為本實用新型的地震消能器當使用于建筑物結(jié)構(gòu)體時的示意圖，其以消能器的對外固定座(30)裝設于建筑物結(jié)構(gòu)體(40)與地表震源(50)之間，建筑物結(jié)構(gòu)體(40)包括梁(41)和柱(42)，在梁(41)底部設一高承載、低摩阻的支撐墊(43)，支撐墊(43)底部為基礎(51)，基礎(51)底部為基樁(52)，消能器兩側(cè)的對外固定座(30)分別連接著梁(41)和基礎(51)。當發(fā)生地震時，可藉由多數(shù)個地震消能器用以吸收及隔離地震時所釋放與產(chǎn)生的能量，用以防止建筑物結(jié)構(gòu)體(40)(質(zhì)量構(gòu)架)于地震中受到損傷或是使建筑物結(jié)構(gòu)體(40)(質(zhì)量構(gòu)架)發(fā)生倒塌。
如圖4中所示，當有相對的外拉力P加于地震消能器上之后，除了可以產(chǎn)生二倍的Δ1變形量之外，于消能元件(10)上是會產(chǎn)生多個點的應力集中現(xiàn)象(力學稱為塑性角)，同時會造成大量的能量消耗。
如圖5中所示，當有相對的外壓力P加于地震消能器上之后，除了可以產(chǎn)生二倍的Δ1變形量之外，于消能元件(10)上是會產(chǎn)生多個點的應力集中現(xiàn)象(力學稱為塑性角)，并會造成大量的能量消耗。
如圖6中所示，其是材料受P力產(chǎn)生Δ變形的應力應變曲線，其所做的功(即消耗能量(60))即為斜線區(qū)域的面積。
如圖7、8中所示，其是以加大變形量來達到消能的目的，尤其是在一超大震源附近的地表運動，可能有30公分以上的地表震幅，一般傳統(tǒng)式習用的消能系統(tǒng)無法承受此種大的變形位移量，但以本實用新型中的地震消能器以串聯(lián)方式，并經(jīng)適當配置組合，則可做出體積及長度均遠較市場習用的地震消能器為小的產(chǎn)品。
如圖9A、圖9B、圖10中所示，于該圖中是以加大的結(jié)構(gòu)勁度的方式來達到消能的目的，該地震消能器除了可以串聯(lián)使用亦可以并聯(lián)使用，遠較傳統(tǒng)式習用的地震消能器于體積與長度上小很多，本實用新型亦具有重量輕與易于更換，且強度及變形可以隨意組合的優(yōu)點。
如圖11、12中所示，是本實用新型用于分段勁度及加大變形量的消能圖，具有兼顧適用強震區(qū)及舒適感的優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種地震消能器，是設置于建筑物結(jié)構(gòu)體與震源間，其特征在于其包括有多數(shù)片以間隔距離設置的消能元件；與該各消能元件的端部密接的消能元件導形片；連接該各消能元件端部的消能器變形穩(wěn)定單元；連接于各側(cè)消能元件之間的消能器對外固定座。
2.如權(quán)利要求1所述的地震消能器，其特征在于該各消能元件材料為鋼材。
3.如權(quán)利要求1或2所述的地震消能器，其特征在于多數(shù)個該地震消能器相互串聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的地震消能器，其特征在于多數(shù)個該地震消能器相互并聯(lián)。
專利摘要一種地震消能器,該地震消能器是設置于建筑物結(jié)構(gòu)體與震源間,其包括有:多數(shù)片以間隔距離設置的消能元件;密接于該各消能元件的端部處設有消能元件導形片;連接該各消能元件端部的消能器變形穩(wěn)定單元;連接于各側(cè)消能元件之間的消能器對外固定座。本實用新型可有效的消除或隔離地震產(chǎn)生的破壞能,且具有經(jīng)濟實用、小型化、易于更換、隨意組合的優(yōu)點。
文檔編號E04B1/98GK2499462SQ0123300
公開日2002年7月10日 申請日期2001年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月8日
發(fā)明者莊國榮 申請人:莊國榮