本實用新型屬于土木工程結(jié)構(gòu)消能減震技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種建筑結(jié)構(gòu)中的鋁-鋼復(fù)合式金屬阻尼器。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)中,構(gòu)件在利用其自身彈塑性變形消耗地震能量的同時,構(gòu)件本身將遭到損傷甚至破壞;在消能減震結(jié)構(gòu)中:耗能裝置在主體結(jié)構(gòu)進(jìn)入耗能狀態(tài)前率先進(jìn)入耗能工作狀態(tài),耗散大量輸入結(jié)構(gòu)體系的地震、風(fēng)振能量,則結(jié)構(gòu)本身需消耗的能量很少,主體結(jié)構(gòu)反應(yīng)將大大減小,從而有效地保護(hù)了主體結(jié)構(gòu),使其不再受到損傷或破壞。
常見的耗能裝置有粘滯型阻尼器、磁流變阻尼器、金屬阻尼器等。其中金屬阻尼器因其耐久性和經(jīng)濟(jì)性較好,在工程中應(yīng)用較多。金屬阻尼器是將屈服點較低的軟鋼作為剪切板,與主體結(jié)構(gòu)相比,它能夠更早進(jìn)入屈服,從而可利用軟鋼屈服后的累積塑性變形來達(dá)到耗散地震能量的效果。由于傳統(tǒng)的作為耗能核心板的軟鋼屈服點較高且不穩(wěn)定,對于一些需要通過耗能裝置的屈服變形來耗散更多能量的場合,普通的軟鋼根本無法實現(xiàn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出了一種鋁-鋼雙復(fù)合材料金屬阻尼器,該阻尼器使用鋼-鋁-鋼通過特種爆炸焊接形成的復(fù)合材料作為耗能核心板。該鋁-鋼復(fù)合材料具有鋁材料的屈服點低的特點,同時,外部由于有鋼板對芯部鋁材約束限制,能使其更好的發(fā)揮延展性特點,在進(jìn)入塑性狀態(tài)后具有良好的滯回特性,并在彈塑性滯回變形中能吸收更多能量,從而保證建筑結(jié)構(gòu)的安全。
為實現(xiàn)上述技術(shù)目的,本實用新型采取的技術(shù)方案為:
一種鋁-鋼復(fù)合式金屬阻尼器,包括上連接板、下連接板以及耗能核心板,下連接板的上端與上連接板固定連接,耗能核心板的下端與下連接板固定連接,其中:耗能核心板包括兩層耗能鋼板,兩層耗能鋼板中間通過爆炸焊接復(fù)合一層耗能鋁板,耗能核心板的兩側(cè)設(shè)置有防屈曲加筋板,防屈曲加筋板的上端與上連接板固定連接,防屈曲加筋板的下端與下連接板固定連接,防屈曲加筋板由防屈曲鋼板和防屈曲鋁板相貼合固定組成,兩個防屈曲加筋板從兩側(cè)夾持住耗能核心板,防屈曲鋁板與耗能核心板貼合。
為優(yōu)化上述技術(shù)方案,采取的具體措施還包括:
上述的防屈曲加筋板上設(shè)置有數(shù)個對拉螺栓孔,螺栓穿入兩個防屈曲加筋板的對拉螺栓孔對拉,使防屈曲加筋板夾緊耗能核心板。
上述的上連接板、下連接板與耗能核心板之間通過焊接相固定,焊縫處打磨成平滑過渡。
上述的上連接板、下連接板與防屈曲加筋板之間通過焊接相固定,焊縫處打磨成平滑過渡。
上述的防屈曲鋼板和防屈曲鋁板通過爆炸焊接復(fù)合為一體。
上述的上連接板、下連接板上設(shè)置有多個固定孔。
本實用新型耗能核心板采用鋼-鋁-鋼復(fù)合金屬,可充分發(fā)揮鋁的低屈服點、優(yōu)延展性的特點,同時外部鋼板對芯部鋁板具有約束作用,能更好的發(fā)揮鋁的延展性;兩側(cè)加筋板對核心板進(jìn)行約束,防止其整體變形,在進(jìn)入塑性狀態(tài)后具有良好的滯回特性,并在彈塑性滯回變形中能吸收更多能量。本實用新型的連接板、核心板及兩側(cè)加筋板之間通過二氧化碳保護(hù)焊使用藥芯焊絲進(jìn)行焊接,保證連接處的強度滿足設(shè)計要求;焊縫處進(jìn)行打磨,平滑過渡,防止出現(xiàn)壓力集中現(xiàn)象。兩側(cè)加筋板內(nèi)側(cè)也采用鋁板,可以使耗能核心板在強震中通過擠壓防屈曲鋁板獲得一定的橫向騰挪空間,使耗能核心板不會在外部剪力力過大時直接折斷。
附圖說明
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1的截面圖。
其中的附圖標(biāo)記為:上連接板1、下連接板2、耗能核心板3、耗能鋼板31、耗能鋁板32、防屈曲加筋板4、防屈曲鋼板41、防屈曲鋁板42、對拉螺栓孔43。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
本實用新型的一種鋁-鋼復(fù)合式金屬阻尼器,包括上連接板1、下連接板2以及耗能核心板3,下連接板2的上端與上連接板1固定連接,耗能核心板3的下端與下連接板2固定連接,其中:耗能核心板3包括兩層耗能鋼板31,兩層耗能鋼板31中間通過爆炸焊接復(fù)合一層耗能鋁板32,耗能核心板3的兩側(cè)設(shè)置有防屈曲加筋板4,防屈曲加筋板4的上端與上連接板1固定連接,防屈曲加筋板4的下端與下連接板2固定連接,防屈曲加筋板4由防屈曲鋼板41和防屈曲鋁板42相貼合固定組成,兩個防屈曲加筋板4從兩側(cè)夾持住耗能核心板3,防屈曲鋁板42與耗能核心板3貼合。
實施例中,防屈曲加筋板4上設(shè)置有數(shù)個對拉螺栓孔43,螺栓穿入兩個防屈曲加筋板4的對拉螺栓孔43對拉,使防屈曲加筋板4夾緊耗能核心板3。
實施例中,上連接板1、下連接板2與耗能核心板3之間通過焊接相固定,焊縫處打磨成平滑過渡。
實施例中,上連接板1、下連接板2與防屈曲加筋板4之間通過焊接相固定,焊縫處打磨成平滑過渡。
實施例中,防屈曲鋼板41和防屈曲鋁板42通過爆炸焊接復(fù)合為一體。
實施例中,上連接板1、下連接板2上設(shè)置有多個固定孔。
本實用新型的一種鋁-鋼復(fù)合金屬核心板金屬阻尼器,耗能核心板3具有鋁材料的屈服點低的特點,同時由于有鋼板對芯部鋁材約束限制,能更好的發(fā)揮鋁材延展性特點,從而在地震發(fā)生進(jìn)入塑性狀態(tài)后具有良好的滯回特性,并在彈塑性滯回變形中能吸收更多能量,保證建筑主結(jié)構(gòu)的安全。防屈曲加筋板4能從兩側(cè)固定耗能核心板3,同時用對拉螺栓拉緊,使耗能核心板3只能進(jìn)行預(yù)定的前后運動,而左右橫向運動被限制,但是,當(dāng)遇到很大的左右方向的剪力時,耗能核心板3能通過擠壓延展性高的防屈曲鋁板42獲得一定的騰挪空間,使耗能核心板3通過位移加強了抗斷裂能力。
以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,本實用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實施例,凡屬于本實用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾,應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。