專(zhuān)利名稱(chēng)：疊合鋼板消能減震阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是疊合鋼板消能減震阻尼器。
背景技術(shù)：
建筑結(jié)構(gòu)的消能減震，是指在建筑結(jié)構(gòu)的特定部位(如梁柱之間)裝設(shè)阻尼器。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，小震的情況下，阻尼器有足夠的剛度以滿(mǎn)足建筑物的正常使用，中震、大震的情況下，隨著建筑側(cè)向位移的加大，阻尼器能率先進(jìn)入非彈性狀態(tài)，大量消耗輸入結(jié)構(gòu)的地震能量，從而保護(hù)主體結(jié)構(gòu)(梁、柱、墻)免遭地震破壞，保證建筑安全。
一般建筑結(jié)構(gòu)的消能減震是由阻尼器、型鋼或混凝土的人字支撐組成消能減震體系與建筑的主體結(jié)構(gòu)相連接(如附圖1)，其中的阻尼器是消能減震體系中的關(guān)鍵裝置。
目前已公知的金屬阻尼器，如三角形、X形、圓弧形、雙圓環(huán)形、方框形軟鋼阻尼器，均是通過(guò)金屬材料的塑性變形來(lái)消耗地震能量。這些金屬阻尼器由于結(jié)構(gòu)形狀單一，其初始剛度不高，屈服變形偏小，耗能性能不理想，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震的消能減震設(shè)計(jì)時(shí)，現(xiàn)有金屬阻尼器的剛度、屈服變形和耗能能力不可兼顧。要么初始剛度太小，不能滿(mǎn)足小震的情況下的正常使用；要么屈服變形和耗能能力差，不能保證中震和大震情況下有足夠的耗能能力。單一的金屬阻尼器要同時(shí)具備較大的剛度和變形耗能能力本身是一對(duì)矛盾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在地震發(fā)生的情況下，同時(shí)具備較大的剛度和變形能力，能承擔(dān)大部分的地震作用力，保護(hù)建筑主體結(jié)構(gòu)免遭地震破壞的疊合鋼板消能減震阻尼器。
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題和困難，運(yùn)用力學(xué)原理和鋼材的機(jī)械性能，設(shè)計(jì)出一種全新的“疊合鋼板消能減震阻尼器”。
現(xiàn)有已公知的金屬阻尼器，以三角形鋼板阻尼器為例，在地震水平力P的作用下，其剛度K和屈服變形Δy的表達(dá)式如下
K＝Ebt3/6L3----------式(1)Δy＝fyL2/Et ----------式(2)K----三角形鋼板阻尼器的水平剛度Δy----三角形鋼板阻尼器的屈服變形E----鋼材的彈性模量fy----鋼材的屈服強(qiáng)度b----三角形鋼板底寬t----三角形鋼板厚度L----三角形鋼板高度三角形鋼板阻尼器具有板面應(yīng)力均勻(等應(yīng)力)的優(yōu)點(diǎn)，從式(1)、式(2)可看出，提高剛度K的最有效途徑是減小板高L，但同時(shí)其屈服變形Δy降低過(guò)多，單片三角形鋼板阻尼器耗能能力較低。其它的X形、圓弧形、雙圓環(huán)形、方框形軟鋼阻尼器均有類(lèi)似特點(diǎn)。
本發(fā)明的疊合鋼板消能減震阻尼器，由多片等寬、等厚、不等長(zhǎng)的鋼板對(duì)稱(chēng)疊合而成，運(yùn)用等應(yīng)力梁的受力原理，在地震水平力的作用下，各片鋼板應(yīng)力均勻。
本發(fā)明的疊合鋼板消能減震阻尼器由多片等寬度、等厚度、長(zhǎng)度不等的鋼板組成；在中間主鋼板兩側(cè)有至少兩層對(duì)稱(chēng)疊合的副鋼板，鋼板與下支座連接固定，中間主鋼板還與上支座連接，兩側(cè)副鋼板的上部?jī)赏舛诉B接，將中間主鋼板和副鋼板層層夾緊。保證疊合鋼板在水平地震力作用下共同工作整體變形，并能在疊合鋼板接觸面上相對(duì)摩擦滑動(dòng)。
主鋼板和副鋼板的下部由螺桿貫穿相連并與下支座連接，兩側(cè)副鋼板的上部?jī)赏舛艘灿陕輻U螺栓連接。中間主鋼板最長(zhǎng)，兩側(cè)副鋼板長(zhǎng)度依次等距離減短。
本發(fā)明的疊合鋼板消能減震阻尼器具有剛度大、變形能力強(qiáng)、耗能能力強(qiáng)的特點(diǎn)，其受力明確，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，易于安裝和維護(hù)，耐久性好。工程設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)調(diào)整鋼板的數(shù)量n、厚度t、寬度b、長(zhǎng)度L和長(zhǎng)度差s，可以設(shè)計(jì)制造出不同初始剛度和耗能能力的阻尼器，具有剛度大，變形能力和耗能能力強(qiáng)的特點(diǎn)，為建筑結(jié)構(gòu)提供充足的抵抗強(qiáng)烈地震的阻力。


附圖1是消能減震體系在建筑結(jié)構(gòu)中的布置示意圖。
附圖2是本發(fā)明的疊合鋼板消能減震阻尼器結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3是本發(fā)明的疊合鋼板消能減震阻尼器透視圖。
圖中，1-主鋼板，2-副鋼板，3-下支座，4-上支座，5-連接螺桿，6-連接螺桿，7-螺帽，8-阻尼器，9-人字形支撐。
具體實(shí)施例方式
如圖3所示，是本發(fā)明的疊合鋼板消能減震阻尼器由多片等寬度、等厚度、長(zhǎng)度不等的鋼板對(duì)稱(chēng)疊合組成，中間主鋼板1與下支座3和上支座4相連，兩側(cè)副鋼板2(一側(cè)有三層)與下支座3相連，主鋼板和副鋼板的下部開(kāi)圓形螺栓孔，由螺桿5貫穿相連并與下支座連接，兩側(cè)副鋼板的上部?jī)赏舛碎_(kāi)有長(zhǎng)圓形螺栓孔，并由螺桿6連接，將中間主鋼板和副鋼板夾緊。中間主鋼板最長(zhǎng)，兩側(cè)副鋼板長(zhǎng)度依次等距離減短。
本發(fā)明的疊合鋼板消能減震阻尼器可以用于多層、高層混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的建筑中，通過(guò)人字形支撐(型鋼的或混凝土的)與建筑結(jié)構(gòu)主體相連，連接可采用螺栓連接也可采用焊接，組成消能減震結(jié)構(gòu)體系，解決建筑結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下的安全性問(wèn)題，該裝置可用于新建工程中，也可用于抗震加固改造工程中。
制造疊合鋼板消能減震阻尼器的鋼材選用GB/T700-1988碳素結(jié)構(gòu)鋼板Q195、Q215、Q235均可，該種鋼材強(qiáng)度低、延性好。
權(quán)利要求
1.一種疊合鋼板消能減震阻尼器，其特征在于由多片等寬度、等厚度、長(zhǎng)度不等的鋼板組成；在中間主鋼板兩側(cè)有至少兩層對(duì)稱(chēng)疊合的副鋼板，鋼板與下支座連接固定，中間主鋼板還與上支座連接，兩側(cè)副鋼板的上部?jī)赏舛诉B接，將中間主鋼板和副鋼板層層夾緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊合鋼板消能減震阻尼器，其特征在于主鋼板和副鋼板的下部由螺桿貫穿相連并與下支座連接，兩側(cè)副鋼板的上部?jī)赏舛艘灿陕輻U螺栓連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊合鋼板消能減震阻尼器，其特征在于中間主鋼板最長(zhǎng)，兩側(cè)副鋼板長(zhǎng)度依次等距離減短。
全文摘要
本發(fā)明一種疊合鋼板消能減震阻尼器。其特征在于由多片等寬度、等厚度、長(zhǎng)度不等的鋼板組成；在中間主鋼板兩側(cè)有至少兩層對(duì)稱(chēng)疊合的副鋼板，鋼板與下支座連接固定，中間主鋼板還與上支座連接，兩側(cè)副鋼板的上部?jī)赏舛诉B接，將中間主鋼板和副鋼板層層夾緊。本發(fā)明的疊合鋼板消能減震阻尼器具有剛度大、變形能力強(qiáng)、耗能能力強(qiáng)的特點(diǎn)，其受力明確，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，易于安裝和維護(hù)，耐久性好。為建筑結(jié)構(gòu)提供充足的抵抗強(qiáng)烈地震的阻力器。
文檔編號(hào)E04B1/98GK1978806SQ200510048659
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月2日
發(fā)明者盧銳 申請(qǐng)人:盧銳