本實(shí)用新型屬于建筑領(lǐng)域,涉及消能減震技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種剪切型軟鋼阻尼器。
背景技術(shù):
隨著人們生活水平和生活質(zhì)量的提高,人們對(duì)建筑及房屋的安全性越來(lái)越重視,如何確保建筑物在強(qiáng)震中少晃動(dòng)、安全是工程領(lǐng)域的重大課題,因此采取一種安全、合理、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)體系有效的減輕地震災(zāi)害有著重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。人們?cè)陂L(zhǎng)期抵御地震災(zāi)害的過(guò)程中,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),防震的技術(shù)已從傳統(tǒng)的、被動(dòng)的抗震方法向主動(dòng)的、積極的減震隔震方法過(guò)度。
軟鋼阻尼器通常采用低屈服應(yīng)力鋼材制成,是結(jié)構(gòu)被動(dòng)控制中耗能減震裝置的一種。軟鋼具有較好的低周疲勞性能和滯回性能,在地震或風(fēng)振時(shí),通過(guò)軟鋼發(fā)生塑性屈服滯回變形而耗散輸入結(jié)構(gòu)中的能量,從而達(dá)到減震的目的。剪切型軟鋼阻尼器是較為常見(jiàn)的軟鋼阻尼器,現(xiàn)有的剪切型軟鋼阻尼器由一塊剪切耗能板和兩塊端板組成,這種構(gòu)造只能承受剪切耗能板平面內(nèi)載荷,若是承受平面外載荷易造成阻尼器面外失穩(wěn)導(dǎo)致失效,從而喪失消能減震的作用。此外,現(xiàn)有剪切型軟鋼阻尼器機(jī)械強(qiáng)度有待提高,當(dāng)遭受外力時(shí)會(huì)因結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差而遭到破壞而失效。
發(fā)明專利剪切與彎曲組合型分階段屈服軟鋼阻尼器(申請(qǐng)?zhí)枮?01310660903.8)包括兩塊L形連接鋼板、矩形鋼片耗能組件、圓形軟鋼耗能組件、X形軟鋼耗能鋼片和套箍件,其中矩形軟鋼耗能組件初始剛度大、耗能能力強(qiáng)、屈服位移較小,屬于剪切型,圓形軟鋼耗能組件初始剛度較矩形軟鋼耗能鋼片小,耗能能力強(qiáng)且韌性好,屬于剪彎型,該發(fā)明雖然解決了傳統(tǒng)阻尼器減震耗能水準(zhǔn)單一的缺陷,但是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,生產(chǎn)復(fù)雜,成本高,且機(jī)械強(qiáng)度低,減震效果仍然有待提高。
因此急需提供一種能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)剪切耗能和彎曲耗能,耗能能力高,能承受多個(gè)方向的載荷,機(jī)械強(qiáng)度高,穩(wěn)定可靠,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低的剪切型軟鋼阻尼器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有剪切型軟鋼阻尼器的不足,提供一種能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)剪切耗能和彎曲耗能,耗能能力高,能承受多個(gè)方向的載荷,機(jī)械強(qiáng)度高,穩(wěn)定可靠,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低的剪切型軟鋼阻尼器。
本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:
一種剪切型軟鋼阻尼器,包括相互平行的上端板和下端板,所述上端板和下端板間設(shè)有耗能板,所述耗能板均勻排列在所述上端板和下端板間,所述耗能板的兩側(cè)均設(shè)有翼緣板,所述耗能板開(kāi)有若干第一耗能孔,所述翼緣板開(kāi)有若干第二耗能孔。
優(yōu)選的,所述耗能板的數(shù)量至少為1個(gè)。采用數(shù)塊均勻排列的耗能板可以提高產(chǎn)品的抗扭轉(zhuǎn)能力,機(jī)械強(qiáng)度高,減震效果好。
優(yōu)選的,所述翼緣板與耗能板一體成型,所述翼緣板垂直于所述上端板和下端板。在遭受平面外載荷時(shí),兩側(cè)翼緣板具有加固作用,具有剪切耗能作用的耗能板起到彎曲耗能作用,即同時(shí)實(shí)現(xiàn)剪切耗能和彎曲耗能,提高了耗能能力,保證產(chǎn)品不會(huì)失效。
優(yōu)選的,所述第一耗能孔形狀相同,在所述耗能板上均勻排布。第一耗能孔的存在使耗能板具備耗能能力。
優(yōu)選的,所述耗能板、翼緣板與上端板、下端板的連接方式為一體成型、焊接或以高強(qiáng)度螺栓緊固中的一種。
優(yōu)選的,所述耗能板的材料為軟鋼鋼板,材料伸長(zhǎng)率為40%-50%,該伸長(zhǎng)率范圍內(nèi)的軟鋼材料具有較好的滯回性能,通過(guò)塑性屈服滯回變形而耗散輸入結(jié)構(gòu)中的能量,達(dá)到減震的目的。
本實(shí)用新型的有益效果是:
(1)本實(shí)用新型在耗能板兩側(cè)設(shè)翼緣板,具有加固的作用,能夠提高軟鋼阻尼器的整體機(jī)械性能;在遭受平面外載荷時(shí),兩側(cè)翼緣板進(jìn)行加固,耗能板由剪切耗能轉(zhuǎn)為彎曲耗能,能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)剪切耗能和彎曲耗能,提高了耗能能力,穩(wěn)定可靠。
(2)本實(shí)用新型采用數(shù)塊均勻排列的耗能板,能夠提高產(chǎn)品的抗扭轉(zhuǎn)能力,能承受多個(gè)方向的載荷,機(jī)械強(qiáng)度高,減震效果好。
(3)本實(shí)用新型中第一耗能孔和第二耗能孔的存在分別使耗能板和翼緣板具有耗能能力。
(4)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工方便,生產(chǎn)成本低。
附圖說(shuō)明
附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解和說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型的側(cè)視圖;
圖3是圖1中A-A位置的剖視示意圖。
圖中標(biāo)記為:1、上端板;2、下端板;3、翼緣板;4、耗能板;5、第一耗能孔;6、第二耗能孔。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
如圖1、圖2和圖3所示,一種剪切型軟鋼阻尼器,包括相互平行的上端板1和下端板2,上端板1和下端板2間設(shè)有耗能板4,兩個(gè)耗能板4均勻排列在上端板1和下端板2間,耗能板4的兩側(cè)均設(shè)有翼緣板3,耗能板4開(kāi)有若干第一耗能孔5,翼緣板3開(kāi)有若干第二耗能孔6。
如圖1和圖2所示,翼緣板3與耗能板4一體成型,翼緣板3垂直于上端板1和下端板2。
如圖1所示,第一耗能孔5形狀相同,在耗能板4上均勻排布,第一耗能孔5的存在使耗能板4具備耗能能力。
如圖1所示,耗能板4、翼緣板3與上端板1、下端板2的連接方式為一體成型。耗能板4的材料為軟鋼鋼板,材料伸長(zhǎng)率為40%,該伸長(zhǎng)率的軟鋼材料具有較好的滯回性能,通過(guò)塑性屈服滯回變形而耗散輸入結(jié)構(gòu)中的能量,達(dá)到減震的目的。
本實(shí)施例的工作原理為:當(dāng)遭受平面內(nèi)載荷時(shí),2個(gè)均勻排列的耗能板4具有剪切耗能作用,翼緣板3進(jìn)行機(jī)械加固和輔助耗能,實(shí)現(xiàn)減震;當(dāng)遭受平面外載荷時(shí),兩側(cè)翼緣板3進(jìn)行加固,起到端板作用,耗能板4由剪切耗能轉(zhuǎn)變?yōu)閺澢哪?,因此本?shí)施例能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)剪切耗能和彎曲耗能,耗能能力高,穩(wěn)定可靠,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低。
實(shí)施例2
如圖1和圖2所示,一種剪切型軟鋼阻尼器,包括相互平行的上端板1和下端板2,上端板1和下端板2間設(shè)有耗能板4,3個(gè)耗能板4均勻排列在上端板1和下端板2間,耗能板4的兩側(cè)均設(shè)有翼緣板3,耗能板4開(kāi)有若干第一耗能孔5,翼緣板3開(kāi)有若干第二耗能孔6。
如圖1和圖2所示,翼緣板3與耗能板4一體成型,翼緣板3垂直于上端板1和下端板2。第一耗能孔5形狀相同,在耗能板4上均勻排布,第一耗能孔5的存在使耗能板4具備耗能能力。
如圖1所示,耗能板4、翼緣板3與上端板1、下端板2以高強(qiáng)度螺栓緊固連接。耗能板4的材料為軟鋼鋼板,材料伸長(zhǎng)率為45%,該伸長(zhǎng)率的軟鋼材料具有較好的滯回性能,通過(guò)塑性屈服滯回變形而耗散輸入結(jié)構(gòu)中的能量,達(dá)到減震的目的。
本實(shí)施例的工作原理為:當(dāng)遭受平面內(nèi)載荷時(shí),3個(gè)均勻排列的耗能板4具有剪切耗能作用,翼緣板3進(jìn)行機(jī)械加固和輔助耗能,實(shí)現(xiàn)減震;當(dāng)遭受平面外載荷時(shí),兩側(cè)翼緣板3進(jìn)行加固,起到端板作用,耗能板4由剪切耗能轉(zhuǎn)為彎曲耗能,因此本實(shí)施例能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)剪切耗能和彎曲耗能,耗能能力高,穩(wěn)定可靠,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選應(yīng)用案例,并不用于限制本實(shí)用新型,盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),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)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。