本實(shí)用新型涉及一種多點(diǎn)屈服耗能軟鋼消能器，屬于建筑結(jié)構(gòu)消能減震技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)是通過增強(qiáng)結(jié)構(gòu)本身的抗震性能來抵御地震作用，即利用結(jié)構(gòu)本身來儲(chǔ)存和消耗地震能量，以滿足結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防目標(biāo)：小震不壞、中震可修、大震不倒。但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，很可能不滿足結(jié)構(gòu)安全性的要求。

耗能減震理論及其相應(yīng)耗能裝置經(jīng)過數(shù)十年來的發(fā)展，已經(jīng)日臻成熟，出現(xiàn)了多種耗能裝置的形式，其中金屬耗能裝置也得到了很大的發(fā)展，金屬的彈塑性變形是消耗地震輸入能量最有效的機(jī)制之一。

近30年來，金屬耗能被動(dòng)減震技術(shù)得到了極大的發(fā)展，涌現(xiàn)出了很多種采用不同耗能機(jī)理的金屬耗能減震產(chǎn)品，其中不少產(chǎn)品具有構(gòu)造簡單、原理明確、耗能穩(wěn)定、性能可靠、安裝便捷、費(fèi)用經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。由于金屬耗能器能為結(jié)構(gòu)提供一定的附加剛度和附加阻尼，從而有效減少結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，并且具有降低結(jié)構(gòu)總造價(jià)，制造、安裝、維護(hù)及更換方便等優(yōu)點(diǎn)，既適用于鋼結(jié)構(gòu)，也適用于混凝土結(jié)構(gòu)；既適用于新建項(xiàng)目，也適用于已建結(jié)構(gòu)的加固改造，因此金屬耗能器越來越受到國內(nèi)外學(xué)者和工程技術(shù)人員的青睞，并已推廣應(yīng)用于大量的工程結(jié)構(gòu)減振控制實(shí)踐當(dāng)中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的在于提供一種多點(diǎn)屈服耗能軟鋼消能器，解決面內(nèi)彎曲屈服型消能器容易局部屈服，引起應(yīng)力集中效應(yīng)，導(dǎo)致變形能力較差的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型提供了一種多點(diǎn)屈服耗能軟鋼消能器，包括頂板、耗能板、底板以及連接板，所述耗能板設(shè)置于所述頂板和所述底板之間，所述連接板設(shè)置于所述底板的下表面，所述耗能板由多片耗能單元面內(nèi)排布而成。

優(yōu)選的，所述耗能板的材料為低屈服點(diǎn)鋼，采用對接熔透焊與所述頂板、所述底板連接。

優(yōu)選的，所述連接板與所述底板的下表面采用焊接連接。

優(yōu)選的，所述耗能單元采用對稱圓弧外形，地震作用下形成多個(gè)塑性屈服點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述耗能板根據(jù)減震需求采用單片設(shè)置、雙片面外間隔平行設(shè)置或多片面外間隔平行設(shè)置。

優(yōu)選的，所述多點(diǎn)屈服耗能軟鋼消能器，還包括邊緣梁、邊緣柱和支撐。

優(yōu)選的，所述連接板與所述支撐、所述頂板與所述邊緣梁均通過高強(qiáng)螺栓連接。

優(yōu)選的，所述支撐可采用角鋼、工字型鋼或槽鋼。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)勢在于：

本實(shí)用新型提供的多點(diǎn)屈服耗能軟鋼消能器采用面內(nèi)受力方式，能夠在小震作用時(shí)提供足夠的初始剛度，在大震作用時(shí)消耗地震輸入的能量，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)；其次，耗能單元采用對稱圓弧外形，地震作用下形成多個(gè)塑性屈服點(diǎn)，引起應(yīng)力重分布，有效地改善了面內(nèi)屈服型消能器應(yīng)力集中效應(yīng)，提高其塑性變形能力和低周疲勞性能；同時(shí)，消能器與建筑結(jié)構(gòu)均采用高強(qiáng)螺栓連接，便于裝置的安裝、拆卸、維修與震后更換。最后，耗能板由耗能單元面內(nèi)排布組成，布置形式靈活，根據(jù)減震需求可采用單片設(shè)置、雙片平行設(shè)置、多片平行設(shè)置。

本實(shí)用新型提供的多點(diǎn)屈服耗能軟鋼消能器為非承重構(gòu)件，不能夠承擔(dān)建筑結(jié)構(gòu)的重量，在消能器安裝后不改變建筑主體結(jié)構(gòu)的豎向受力體系。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型消能器的正視示意圖；

圖2為本實(shí)用新型消能器的斜視示意圖；

圖3為本實(shí)用新型所述耗能單元的參數(shù)詳圖；

圖4a為本實(shí)用新型單片耗能單元組成的耗能板的布置形式圖；

圖4b為本實(shí)用新型雙片間隔平行設(shè)置的耗能單元組成的耗能板的布置形式圖；

圖4c為本實(shí)用新型多片間隔平行設(shè)置的耗能單元組成的耗能板的布置形式圖

圖5為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)的正視示意圖。

圖6為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)的安裝示意圖。

圖7為本實(shí)用新型消能器往復(fù)加載的滯回曲線。

圖中：

1：頂板；2：耗能板；3：底板；4：連接板；5：邊緣梁；6：邊緣柱；7：支撐。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)例對本實(shí)用新型提出的一種多點(diǎn)屈服耗能軟鋼消能器作進(jìn)一步詳細(xì)說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實(shí)用新型實(shí)施的目的。

如圖1、圖2所示，為本實(shí)用新型提供的一種多點(diǎn)屈服耗能軟鋼消能器，包括頂板1、耗能板2、底板3以及連接板4，所述耗能板2由若干片耗能單元面內(nèi)排布組成，設(shè)置于所述頂板和所述底板之間，所述連接板設(shè)置于所述底板的下表面。

優(yōu)選的，所述耗能板2的材料為低屈服點(diǎn)鋼，采用對接熔透焊與所述頂板1、所述底板3連接。

優(yōu)選的，所述連接板4與所述底板3的下表面采用焊接連接。

優(yōu)選的，所述耗能單元采用對稱圓弧外形，地震作用下形成多個(gè)塑性屈服點(diǎn)。

進(jìn)一步的，如圖3所示，所述耗能單元的參數(shù)包括高度h，寬度a，厚度t，過渡段高度b，耗能段圓弧半徑R。

如圖4a-4c所示，優(yōu)選的，所述耗能板的布置形式根據(jù)減震需求可采用單片設(shè)置、雙片面外間隔平行設(shè)置、多片面外間隔平行設(shè)置。

如圖5、圖6所示，在本實(shí)施例中，所述多點(diǎn)屈服耗能軟鋼消能器還包括邊緣梁5、邊緣柱6和支撐7，所述連接板4與所述支撐7、所述頂板1與所述邊緣梁5均通過高強(qiáng)螺栓連接，方便裝置的安裝、拆卸，維修與震后更換。

優(yōu)選的，所述支撐7可采用角鋼、工字型鋼、槽鋼等型鋼。

在整個(gè)焊接過程中，不應(yīng)在耗能板2位置進(jìn)行焊接起弧或落弧等不規(guī)范的加工工藝，以免局部熱應(yīng)力對屈服段性能產(chǎn)生不利影響。同時(shí)應(yīng)注意防火、防腐處理。

當(dāng)發(fā)生地震作用時(shí)，結(jié)構(gòu)發(fā)生層間位移導(dǎo)致耗能板2發(fā)生面內(nèi)彎曲變形，當(dāng)位移大于其屈服位移時(shí)消能器開始屈服耗能，消耗地震輸入的能量，從而保護(hù)主體結(jié)構(gòu)免遭破壞。

本實(shí)用新型提供的多點(diǎn)屈服耗能軟鋼消能器采用面內(nèi)受力方式，能夠在小震作用時(shí)提供足夠的初始剛度，在大震作用時(shí)消耗地震輸入的能量，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)；其次，耗能單元采用對稱圓弧外形，地震作用下形成多個(gè)塑性屈服點(diǎn)，引起應(yīng)力重分布，有效地改善了面內(nèi)屈服型消能器應(yīng)力集中效應(yīng)，提高其塑性變形能力和低周疲勞性能；同時(shí)，消能器與建筑結(jié)構(gòu)均采用高強(qiáng)螺栓連接，便于裝置的安裝、拆卸、維修與震后更換。最后，耗能板由耗能單元面內(nèi)排布組成，布置形式靈活，根據(jù)減震需求可采用單片設(shè)置、雙片平行設(shè)置、多片平行設(shè)置。

本實(shí)用新型提供的多點(diǎn)屈服耗能軟鋼消能器具有延性好，構(gòu)造簡單，更換方便，耗能性能優(yōu)良，是一種優(yōu)越的消能減震構(gòu)件。

上述描述僅是對本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的描述，并非對本實(shí)用新型范圍的任何限定，本實(shí)用新型領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護(hù)范圍。