本實(shí)用新型涉及土木工程結(jié)構(gòu)消能減震技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種連梁阻尼器。
背景技術(shù):
近年來,消能減震技術(shù)研究不斷深入,工程應(yīng)用得到了前所未有的推進(jìn),連梁阻尼器作為一種消能減震構(gòu)件也不斷被應(yīng)用到實(shí)際工程中。
連梁阻尼器是一種集承載和耗能為一體的特殊減震構(gòu)件,在設(shè)計(jì)時(shí)既要保證構(gòu)件的承載要求,還要保證構(gòu)件的減震耗能要求。連梁阻尼器是金屬阻尼器的一種,其主要依靠設(shè)定區(qū)域內(nèi)鋼板塑性變形耗散地震能量,該類阻尼器初始剛度較大、承載能力和耗能能力較好。在小震作用下,連梁阻尼器與兩側(cè)墻肢相連共同為結(jié)構(gòu)提供抗側(cè)剛度和承載力;在中震和大震作用下,連梁阻尼器先與墻肢屈服,耗散輸入結(jié)構(gòu)的地震能量,同時(shí)改變結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性,減小結(jié)構(gòu)在地震作用下的地震損傷,有效保護(hù)主體結(jié)構(gòu),提升建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防能力。
現(xiàn)有傳統(tǒng)的連梁阻尼器的構(gòu)造形式是在耗能部域開長孔或在阻尼器上下兩端及耗能部加肋,這種做法帶來以下問題:在耗能部開方孔會(huì)引起應(yīng)力集中的現(xiàn)象,開長圓孔則要求施工精度高,難度大,加工周期長等問題;在連梁阻尼器耗能部加肋需要在耗能部進(jìn)行焊接熱加工,導(dǎo)致連梁阻尼器耗能能力受影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種連梁阻尼器,以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的連梁阻尼器在耗能部開長孔引起應(yīng)力集中,在耗能部焊接肋板導(dǎo)致耗能能力受影響的技術(shù)問題。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
本實(shí)用新型提供的連梁阻尼器,包括:第一端板、第二端板、約束裝置和至少一個(gè)耗能鋼板,所述耗能鋼板的一端與所述第一端板相連、另一端與所述第二端板相連,所述約束裝置包括套筒和至少一組相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)定位件,所述套筒套裝于所述耗能鋼板上,所述套筒上設(shè)置有定位孔,所述定位件的一端伸出所述定位孔、另一端與所述耗能鋼板相連。
優(yōu)選地,所述耗能鋼板的數(shù)量為一個(gè),所述定位件的數(shù)量為一組,所述耗能鋼板的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面分別與兩個(gè)所述定位件相連。
優(yōu)選地,所述耗能鋼板的數(shù)量為多個(gè),所述約束裝置還包括隔板,所述隔板與所述套筒相連,所述隔板位于相鄰的兩個(gè)耗能鋼板之間,每組中的兩個(gè)所述定位件分別與位于外側(cè)的兩個(gè)所述耗能鋼板的側(cè)面相連。
優(yōu)選地,多個(gè)所述耗能鋼板平行設(shè)置。
優(yōu)選地,所述定位孔為圓孔,所述定位件為鋼筋,所述定位孔的內(nèi)徑大于等于所述定位件的外徑。
優(yōu)選地,所述耗能鋼板包括一個(gè)耗能部和兩個(gè)連接部,一個(gè)所述連接部的一端與所述耗能部相連、另一端與所述第一端板相連,另一個(gè)所述連接部的一端與所述耗能部相連、另一端與所述第二端板相連,所述套筒套裝于所述耗能鋼板的耗能部。
優(yōu)選地,所述耗能部與所述連接部為一體結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,所述套筒為矩形套筒。
優(yōu)選地,所述第一端板與所述第二端板結(jié)構(gòu)相同。
優(yōu)選地,所述第一端板與所述第二端板平行設(shè)置。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型所述的連梁阻尼器具有以下優(yōu)勢:
本實(shí)用新型提供的連梁阻尼器中,耗能鋼板的兩端分別與第一端板和第二端板相連,因此,耗能鋼板的兩端區(qū)域?yàn)檫B接區(qū),耗能鋼板的中部區(qū)域?yàn)楹哪軈^(qū),耗能區(qū)用于在地震來臨時(shí)消耗地震能量,從而起到消能減震的作用,具體地,連梁阻尼器置于連梁中部,在小震作用下,連梁阻尼器和建筑物的墻壁共同為建筑物提供抗側(cè)剛度,控制建筑結(jié)構(gòu)的地震力響應(yīng);在中震或者大震作用下,連梁阻尼器中的耗能鋼板在地震的作用下發(fā)生形變,在耗能鋼板發(fā)生形變的過程中消耗地震的能量,從而減輕地震對(duì)建筑物造成的損害,以提升建筑物的抗震能力。
由于本實(shí)用新型提供的連梁阻尼器中有至少一塊耗能鋼板,隨著耗能鋼板的數(shù)量增加,連梁阻尼器可以滿足更高承載力的要求;同時(shí),由于連梁阻尼器中還包括約束裝置,約束裝置中的套筒套裝于耗能鋼板上,套筒可防止耗能鋼板發(fā)生平面外屈曲,從而提高連梁阻尼器的耗能能力,以提高使用本實(shí)用新型提供的連梁阻尼器的建筑物的抗震能力。
此外,由于本實(shí)用新型提供的連梁阻尼器中的耗能鋼板上未設(shè)置有長孔,因此不存在如現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置有長孔的連梁阻尼器易出現(xiàn)的應(yīng)力集中的問題;由于本實(shí)用新型提供的連梁阻尼器使用約束裝置防止耗能鋼板平面外屈曲,因此本實(shí)用新型提供的連梁阻尼器的耗能能力更強(qiáng),且結(jié)構(gòu)簡單,制作簡便,加工周期短,后期維修維護(hù)容易甚至無需養(yǎng)護(hù)。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的連梁阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的連梁阻尼器中耗能鋼板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的連梁阻尼器的耗能區(qū)的剖視圖一;
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的連梁阻尼器的耗能區(qū)的剖視圖二。
附圖標(biāo)記:
1-耗能鋼板; 11-連接部; 12-耗能部;
21-第一端板; 22-第二端板; 31-套筒;
32-定位件; 33-隔板。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
如圖1-4所示,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的連梁阻尼器,包括:第一端板21、第二端板22、約束裝置和至少一個(gè)耗能鋼板1,耗能鋼板1的一端與第一端板21相連、另一端與第二端板22相連,約束裝置包括套筒31和至少一組相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)定位件32,套筒31套裝于耗能鋼板1上,套筒31上設(shè)置有定位孔,定位件32安裝于套筒31上,定位件32的一端與耗能鋼板1相連,另一端伸出定位孔。
實(shí)用新型實(shí)施例提供的連梁阻尼器中,耗能鋼板1的兩端分別與第一端板21和第二端板22相連,因此,耗能鋼板1的兩端區(qū)域?yàn)檫B接區(qū),耗能鋼板1的中部區(qū)域?yàn)楹哪軈^(qū),耗能區(qū)用于在地震來臨時(shí)消耗地震能量,從而起到消能減震的作用,具體地,連梁阻尼器置于連梁中部,在小震作用下,連梁阻尼器和建筑物的墻壁共同為建筑物提供抗側(cè)剛度,控制建筑結(jié)構(gòu)的地震力響應(yīng);在中震或者大震作用下,連梁阻尼器中的耗能鋼板1在地震的作用下發(fā)生形變,在耗能鋼板1發(fā)生形變的過程中消耗地震的能量,從而減輕地震對(duì)建筑物造成的損害,以提升建筑物的抗震能力。
由于本實(shí)用新型實(shí)施例提供的連梁阻尼器中有至少一塊耗能鋼板1,隨著耗能鋼板1的數(shù)量增加,連梁阻尼器可以滿足更高承載力的要求;同時(shí),由于連梁阻尼器中還包括約束裝置,約束裝置中的套筒31套裝于耗能鋼板1上,套筒31可防止耗能鋼板1發(fā)生平面外屈曲,從而提高連梁阻尼器的耗能能力,以提高使用本實(shí)用新型實(shí)施例提供的連梁阻尼器的建筑物的抗震能力。
同時(shí),由于約束裝置中設(shè)置有至少一組定位件32,每組中包含兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的定位件32,且兩個(gè)定位件32分別有一端與耗能鋼板1相連、另一端伸出對(duì)應(yīng)的定位孔,因此通過定位件32配合套筒31上的定位孔,可以使得耗能鋼板1與套筒31的相對(duì)位置在一定范圍內(nèi)不變。
此外,由于本實(shí)用新型實(shí)施例提供的連梁阻尼器中的耗能鋼板1上未設(shè)置有長孔,因此不存在如現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置有長孔的連梁阻尼器易出現(xiàn)的應(yīng)力集中的問題;由于本實(shí)用新型實(shí)施例提供的連梁阻尼器使用約束裝置防止耗能鋼板1平面外屈曲,因此就不需在耗能部12焊接肋板,因此與現(xiàn)有技術(shù)中在耗能部12加肋的連梁阻尼器相比,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的連梁阻尼器在制造過程中無需在耗能部12進(jìn)行焊接熱加工,因此耗能能力不會(huì)受到焊接熱加工的影響,因此本實(shí)用新型實(shí)施例提供的連梁阻尼器的耗能能力更強(qiáng),且結(jié)構(gòu)簡單,制作簡便,加工周期短,后期維修維護(hù)容易甚至無需養(yǎng)護(hù)。
具體實(shí)施時(shí),為了便于制造及安裝,優(yōu)選地,第一端板21與第二端板22結(jié)構(gòu)相同,且第一端板21與第二端板22平行設(shè)置。耗能鋼板1包括一個(gè)耗能部12和兩個(gè)連接部11,約束裝置安裝于耗能鋼板1的耗能部12。具體地,兩個(gè)連接部11位于耗能部12的兩側(cè),第一端板21和第二端板22分別與對(duì)應(yīng)的連接部11T形焊接連接,在圖2中,兩個(gè)連接部11分別位于耗能部12的左右兩側(cè),左側(cè)的連接部11的左側(cè)與第一端板21連接、右側(cè)與耗能部12連接,右側(cè)的連接部11的右側(cè)與第二端板22連接,左側(cè)與耗能部12連接。
需要說明的是,連接部11與耗能部12可一體結(jié)構(gòu),連接部11的形狀和結(jié)構(gòu)可以與耗能部12的形狀和結(jié)構(gòu)相同,例如,連接部11和耗能部12均為矩形結(jié)構(gòu);當(dāng)然,連接部11的形狀和結(jié)構(gòu)可以與耗能部12的形狀和結(jié)構(gòu)不同。
在本實(shí)用新型實(shí)施例提供的連梁阻尼器中,耗能鋼板1的數(shù)量可以為一個(gè)、兩個(gè)或者多個(gè),下面分別以耗能鋼板1的數(shù)量為一個(gè)、兩個(gè)以及三個(gè)為例對(duì)連梁阻尼器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體描述。
當(dāng)耗能鋼板1的數(shù)量為一個(gè)時(shí),耗能鋼板1的兩側(cè)分別與第一端板21和第二端板22T型焊接連接,約束裝置中的套筒31套裝于耗能鋼板1的耗能部12,定位組件的數(shù)量可以為一組或多組,當(dāng)定位件32的數(shù)量為一組時(shí),兩個(gè)定位件32分別安裝于套筒31的相對(duì)的兩側(cè),且分別與耗能鋼板1的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面相連;當(dāng)定位件32的數(shù)量為多組時(shí),每組中的其中一個(gè)定位件32安裝于套筒31的一側(cè),且與耗能鋼板1相連,每組中的另一個(gè)定位件32安裝于套筒31的另一側(cè)且與其同組的定位件32相對(duì),并與耗能鋼板1的另一個(gè)側(cè)面相連。如此設(shè)計(jì),每組中的兩個(gè)定位件32相對(duì)設(shè)置,且分別與耗能鋼板1的相對(duì)的兩側(cè)相連,從而可以加強(qiáng)限定耗能鋼板1相對(duì)套筒31移動(dòng)范圍的作用效果。
當(dāng)耗能鋼板1的數(shù)量為兩個(gè)時(shí),兩個(gè)耗能鋼板1的兩側(cè)分別與第一端板21和第二端板22T型焊接連接,約束裝置中的套筒31套裝于耗能鋼板1的耗能部12,約束裝置還包括隔板33,隔板33的數(shù)量比耗能鋼板1的數(shù)量少一個(gè),隔板33與套筒31相連,隔板33位于兩個(gè)耗能鋼板1之間,每組中的兩個(gè)定位件32分別與兩個(gè)耗能鋼板1的側(cè)面相連。
更加具體地說,約束裝置中設(shè)置一個(gè)隔板33,板位于兩個(gè)耗能鋼板1之間,定位組件的數(shù)量可以為一組或多組,當(dāng)定位件32的數(shù)量為一組時(shí),兩個(gè)定位件32分別安裝于套筒31的左右兩側(cè),且分別與左側(cè)的耗能鋼板1的左側(cè)面,以及右側(cè)的耗能鋼板1的右側(cè)面相連;當(dāng)定位件32的數(shù)量為多組時(shí),每組中的其中一個(gè)定位件32安裝于套筒31的左側(cè),且與左側(cè)耗能鋼板1的左側(cè)面相連,每組中的另一個(gè)定位件32安裝于套筒31的右側(cè),且與其同組的定位件32相對(duì),并與右側(cè)的耗能鋼板1的右側(cè)面相連。
如此設(shè)計(jì),左側(cè)的耗能鋼板1的左側(cè)是套筒31的左側(cè)壁、右側(cè)是隔板33,右側(cè)的耗能鋼板1的左側(cè)是隔板33、右側(cè)是套筒31的右側(cè)壁,套筒31和隔板33可以防止左側(cè)的耗能鋼板1和右側(cè)的耗能鋼板1發(fā)生平面外屈曲,也就是說,上述約束裝置可以防止連梁阻尼器中的兩個(gè)耗能鋼板1發(fā)生平面外屈曲,以提高連梁阻尼器的消能抗震能力。
當(dāng)耗能鋼板1的數(shù)量為三個(gè)時(shí),三個(gè)耗能鋼板1的兩側(cè)分別與第一端板21和第二端板22T型焊接連接,約束裝置中的套筒31套裝于耗能鋼板1的耗能部12,約束裝置還包括隔板33,隔板33的數(shù)量比耗能鋼板1的數(shù)量少一個(gè),隔板33與套筒31相連,隔板33位于相鄰的兩個(gè)耗能鋼板1之間,每組中的兩個(gè)定位件32分別與位于外側(cè)的兩個(gè)耗能鋼板1的側(cè)面相連。
更加具體地說,約束裝置中設(shè)置兩個(gè)隔板33,耗能鋼板1從左向右依次排列,兩個(gè)隔板33分別位于左側(cè)的耗能鋼板1與中間的耗能鋼板1之間,以及中間的耗能鋼板1與右側(cè)的耗能鋼板1之間,定位組件的數(shù)量可以為一組或多組,當(dāng)定位件32的數(shù)量為一組時(shí),兩個(gè)定位件32分別安裝于套筒31的左右兩側(cè),且分別與左側(cè)的耗能鋼板1的左側(cè)面,以及右側(cè)的耗能鋼板1的右側(cè)面相連;當(dāng)定位件32的數(shù)量為多組時(shí),每組中的其中一個(gè)定位件32安裝于套筒31的左側(cè),且與左側(cè)耗能鋼板1的左側(cè)面相連,每組中的另一個(gè)定位件32安裝于套筒31的右側(cè),且與其同組的定位件32相對(duì),并與右側(cè)的耗能鋼板1的右側(cè)面相連。
如此設(shè)計(jì),左側(cè)的耗能鋼板1的左側(cè)是套筒31的左側(cè)壁、右側(cè)是左側(cè)的隔板33,右側(cè)的耗能鋼板1的左側(cè)是右側(cè)的隔板33、右側(cè)是套筒31的右側(cè)壁,從而可以防止左側(cè)的耗能鋼板1和右側(cè)的耗能鋼板1發(fā)生平面外屈曲,而兩個(gè)隔板33分別位于中間的耗能鋼板1的兩側(cè),可以防止中間的耗能鋼板1發(fā)生平面外屈曲,也就是說,上述約束裝置可以防止連梁阻尼器中的所有耗能鋼板1發(fā)生平面外屈曲,以提高連梁阻尼器的消能抗震能力。
值得一提的是,上述定位件32與對(duì)應(yīng)的耗能鋼板1的側(cè)面可以通過點(diǎn)焊的方式連接,套筒上的定位孔的數(shù)量與定位件32的數(shù)量相同,且與定位件的位置一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。
需要說明的是,當(dāng)耗能鋼板1的數(shù)量為三個(gè)以上時(shí),連梁阻尼器中的約束裝置與上述當(dāng)耗能鋼板1的數(shù)量為三個(gè)時(shí)連梁阻尼器的約束裝置的結(jié)構(gòu)類似,因此這里不再贅述。
為了便于安裝,當(dāng)耗能鋼板1的數(shù)量多于一個(gè)時(shí),多個(gè)耗能鋼板1平行設(shè)置。
在本實(shí)施例中,定位孔為圓孔,定位件32為鋼筋,定位孔的內(nèi)徑大于等于定位件32的外徑。如此設(shè)計(jì),定位件32可以順利穿過定位孔,定位孔的內(nèi)壁與定位件32的側(cè)壁之間的間隙大小決定了耗能鋼板1與套筒31之間可相對(duì)移動(dòng)的距離,當(dāng)定位孔的內(nèi)徑等于定位件32的外徑時(shí),定位孔的內(nèi)壁與定位件32的側(cè)壁之間的距離為零,耗能鋼板1與套筒31之間不可相對(duì)移動(dòng)。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中,套筒31的可以為圓柱形套筒31或者矩形套筒31,由于各耗能鋼板1的耗能區(qū)均為矩形鋼板,且各耗能鋼板1平行設(shè)置,因此,優(yōu)選地,套筒31套裝于耗能鋼板1的耗能部12,且套筒31為矩形套筒31。
最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。