專利名稱：金屬屈服與摩擦阻尼器聯(lián)合減震控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑工程結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種將金屬屈服阻尼器與摩擦阻尼器聯(lián)合使用來實(shí)現(xiàn)阻尼器的自調(diào)節(jié)功能，達(dá)到分階段耗散外界輸入結(jié)構(gòu)能量的一種減震控制方法。

背景技術(shù)：
地震作為自然災(zāi)害之一，會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重破壞。傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)是通過增強(qiáng)結(jié)構(gòu)自身的抗震性能來抵御地震作用，即利用結(jié)構(gòu)本身儲(chǔ)存和消耗地震能量以滿足結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)小震不壞，中震可修，大震不倒。而這種抗震方式缺乏自我調(diào)節(jié)能力，在不確定的地震作用下，很可能不滿足安全性的要求。消能減震技術(shù)作為迅速發(fā)展起來的一門新技術(shù)通過在建筑結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位設(shè)置阻尼器以增加結(jié)構(gòu)阻尼，從而減小結(jié)構(gòu)在風(fēng)和地震作用下的反應(yīng)。近年來的研究成果已經(jīng)證明該技術(shù)是有效、實(shí)用的。
目前已經(jīng)有的耗能減震裝置很多，如金屬屈服阻尼器、摩擦阻尼器、粘滯流體阻尼器、智能阻尼器。其中金屬屈服阻尼器主要是利用金屬屈服后良好的塑性性能來吸收地震能量，摩擦阻尼器通常是利用金屬之間的摩擦特性來耗散地震能量。兩種耗能裝置共同之處在于均可采用普通金屬(如鋼材)即可加工而成；都屬于被動(dòng)控制體系范疇，阻尼器本身不需要外部能源的輸入；取材簡單、易加工、滯回性能穩(wěn)定、易于更換等。其不足之處在于兩種阻尼器單獨(dú)使用中均缺乏控制力的自調(diào)節(jié)能力，不能根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)特性來調(diào)整消能器控制力的大小。而建筑結(jié)構(gòu)在遭受地震作用時(shí)，其破壞力大小不一，阻尼器作為重要的消能裝置，在耗能方面應(yīng)該根據(jù)地震強(qiáng)度的不同而提供不同的控制力，如在小震作用下可提供與之適應(yīng)的較小控制力，在中震、大震作用下發(fā)揮消能裝置全部能力進(jìn)行耗能，分階段的保護(hù)主體結(jié)構(gòu)。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種金屬屈服阻尼器與摩擦阻尼器聯(lián)合使用的減震控制方法，實(shí)現(xiàn)阻尼器的自調(diào)節(jié)能力，達(dá)到分段耗能的減震控制思想，減小結(jié)構(gòu)體系在地震作用下的反應(yīng)，解決建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下 將金屬屈服阻尼器上端部與摩擦鋼板通過焊接方式相連接，摩擦鋼板表面開設(shè)孔槽，通過孔槽長度調(diào)整來實(shí)現(xiàn)阻尼器的可調(diào)性能；兩塊摩擦鋼板之間用高強(qiáng)螺栓連接，當(dāng)相對變形未超過孔槽長度時(shí)，通過摩擦鋼板之間的摩擦力提供耗能；當(dāng)相對變形超過孔槽長度時(shí)，金屬屈服阻尼器開始發(fā)生變形，通過金屬的塑性性能耗能，最終實(shí)現(xiàn)阻尼器的分段耗能特性。
本發(fā)明的效果和益處主要體現(xiàn)在將金屬屈服阻尼器與摩擦阻尼器聯(lián)合使用來增加阻尼器的自調(diào)節(jié)能力，實(shí)現(xiàn)阻尼器的分階段耗能。該方法簡單實(shí)用，易于消能減震結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，將會(huì)更為廣泛的應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)領(lǐng)域。



圖1是金屬屈服與摩擦阻尼器聯(lián)合使用正立面示意圖。
圖中2是金屬屈服阻尼器；3是下摩擦鋼板；4是上摩擦鋼板；5是螺栓；6是水平連接鋼板。
圖2是金屬屈服阻尼器2的示意圖。
圖3是下摩擦鋼板3的示意圖。
圖4是金屬屈服與摩擦阻尼器聯(lián)合控制裝置側(cè)立面圖。
圖5是上摩擦鋼板4的示意圖。
圖6是水平連接鋼板6的示意圖。
圖7是金屬屈服與摩擦阻尼器聯(lián)合控制裝置與支撐連接示意圖。
圖中1是金屬屈服與摩擦阻尼器聯(lián)合使用示意圖。
圖8是金屬屈服與摩擦阻尼器聯(lián)合控制裝置與梁連接示意圖。

具體實(shí)施例方式 以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
具體實(shí)施時(shí)，首先，將金屬屈服阻尼器2焊接于水平連接鋼板6和下摩擦鋼板3上；其次，在上摩擦鋼板4上開設(shè)槽道，在下摩擦鋼板3上加工螺栓孔；將耗能鋼板2焊接于下摩擦鋼板3和水平連接鋼板6上；用螺栓5將上摩擦鋼板4和下摩擦鋼板3連接在一起，將摩擦鋼板與金屬屈服阻尼器串連成整體作為減震裝置。
權(quán)利要求
1.金屬屈服與摩擦阻尼器聯(lián)合減震控制方法，其特征在于將金屬屈服阻尼器與摩擦阻尼器通過焊接方式串連在一起，在上摩擦鋼板表面開設(shè)槽道，并通過螺栓將兩塊摩擦鋼板連接成為一體。
全文摘要
金屬屈服與摩擦阻尼器聯(lián)合減震控制方法，屬于建筑工程結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明涉及到金屬屈服阻尼器與金屬摩擦阻尼器聯(lián)合使用來提高耗能器減震性能的控制方法，其特征是主要由耗能鋼板、摩擦鋼板、水平連接鋼板組成，通過摩擦鋼板和耗能鋼板來實(shí)現(xiàn)分階段耗能，通過調(diào)整摩擦鋼板滑動(dòng)槽的長度使消能器具有可調(diào)功能。本發(fā)明的效果和益處是可用于多層建筑結(jié)構(gòu)中的人字型支撐上，也可以應(yīng)用于梁和墻之間。雙X型摩擦—屈服消能器取材簡單，制作容易，具有一定的經(jīng)濟(jì)和使用價(jià)值，將會(huì)更為廣泛的應(yīng)用于結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域。
文檔編號(hào)E04B1/98GK101131005SQ20071001219
公開日2008年2月27日 申請日期2007年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月17日
發(fā)明者李宏男, 鋼 李 申請人:大連理工大學(xué)