一種剪切型分階段屈服金屬阻尼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑消能減震技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種結(jié)構(gòu)被動(dòng)減震控制系統(tǒng)中的剪切型分階段屈服金屬阻尼器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，伴隨大量復(fù)雜體型高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)，對(duì)抗震設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)一一建筑結(jié)構(gòu)不僅要滿足承載力設(shè)計(jì)要求，還要達(dá)到性能化設(shè)計(jì)的目標(biāo)?，F(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)布置形式，梁、柱等構(gòu)件的設(shè)計(jì)截面均很大，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)自重也即地震反應(yīng)增大;此外，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建筑在經(jīng)歷地震沖擊后，即使沒(méi)有發(fā)生倒塌，依然會(huì)帶來(lái)較高的針對(duì)梁、柱等構(gòu)件的修復(fù)成本，并會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的正常使用帶來(lái)影響。
[0003]金屬阻尼器是建筑結(jié)構(gòu)中較為常見(jiàn)的一種消能設(shè)備。該類阻尼器運(yùn)用金屬材料優(yōu)異的彈塑性性能，經(jīng)合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)形式和力學(xué)參數(shù)，能在工程結(jié)構(gòu)遭受外界作用時(shí)(如地震作用)率先屈服而消耗能量，從而保證主體結(jié)構(gòu)的安全。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的金屬阻尼器在設(shè)計(jì)和性能等方面仍然存在如下問(wèn)題:
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中的剪切型金屬阻尼器大多耗能形式單一，無(wú)法同時(shí)滿足風(fēng)振、小震和大震時(shí)的技術(shù)要求。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中的大部分阻尼器的屈服位移過(guò)大，只在大震下起作用，小震時(shí)則在彈性狀態(tài)，耗能太少。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)中的少部分阻尼器的屈服位移較小，能夠滿足峰震、小震時(shí)就屈服耗能，大震時(shí)也有較好的延性，能夠達(dá)到大震耗能的要求，但是這類阻尼器往往附加給建筑結(jié)構(gòu)的剛度較大，進(jìn)而導(dǎo)致地震作用的增大，不利于結(jié)構(gòu)抗震。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)中的分階段屈服阻尼器，其構(gòu)造復(fù)雜、加工安裝不便捷，進(jìn)而安裝作業(yè)時(shí)會(huì)消耗較多的人力和財(cái)力，增加了使用成本。
[0009]因此，研發(fā)一種加工便捷、經(jīng)濟(jì)，使用維修方便且能同時(shí)滿足風(fēng)振、小震和大震耗能要求的剪切型分階段屈服金屬阻尼器，以克服上述技術(shù)缺陷成為一種必需。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為此，本發(fā)明提供一種剪切型分階段屈服金屬阻尼器，解決現(xiàn)有的金屬阻尼器不能同時(shí)滿足風(fēng)振、小震和大震耗能要求，以及安裝維修不便的技術(shù)問(wèn)題。
[0011]為此，本發(fā)明提供一種剪切型分階段屈服金屬阻尼器，包括:平行放置的兩塊鋼制翼緣板和固設(shè)在兩塊所述鋼制翼緣板之間的第一矩形耗能鋼板和第二矩形耗能鋼板;所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板具有不同的屈服強(qiáng)度;兩塊所述鋼制翼緣板之間設(shè)置有固設(shè)所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板所需的鋼制側(cè)翼板。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，當(dāng)所述鋼制翼緣板水平放置時(shí)，所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板并列安置。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，所述側(cè)翼板間緊固設(shè)置有加固所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板所需的加勁肋。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板之間緊固設(shè)置有分隔板。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，當(dāng)所述鋼制翼緣板水平放置時(shí)，所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板上下安置;所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板之間通過(guò)固設(shè)在所述鋼制側(cè)翼板間的加勁肋緊固連接。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，當(dāng)所述鋼制翼緣板水平放置時(shí)，所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板前后安置。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板為外形相同材質(zhì)不同，或材質(zhì)相同厚度不同的鋼板。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，所述第一矩形耗能鋼板的厚度小于等于16mm;所述第二矩形耗能鋼板的厚度大于18mm。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，所述第一矩形耗能鋼板的屈服強(qiáng)度大于等于lOOMPa，小于等于180MPa;所述第二矩形耗能鋼板的屈服強(qiáng)度大于等于235MPa。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，所述鋼制翼緣板上設(shè)置有若干個(gè)螺栓孔;用于將所述鋼制翼緣板與建筑結(jié)構(gòu)連接所需的高強(qiáng)度螺栓;所述高強(qiáng)度螺栓的桿徑與所述螺栓孔相適配。
[0021]本發(fā)明通過(guò)采用兩塊具有不同屈服強(qiáng)度的矩形耗能鋼板作為屈服金屬阻尼器的核心耗能部件，在風(fēng)振、小震和大震時(shí)均能滿足相應(yīng)的耗能要求；同時(shí)，本發(fā)明由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，通過(guò)將相鄰鋼板焊接既能達(dá)到緊固連接的技術(shù)效果，故制作成本低廉，易于維修更換部件;進(jìn)一步的，由于本發(fā)明只需將鋼制翼緣板與結(jié)構(gòu)建筑需要吸震的部位緊固連接即可達(dá)到在地震來(lái)臨時(shí)率先屈服消耗能量的技術(shù)效果，因此相比現(xiàn)有技術(shù)安裝更為便捷。
[0022]進(jìn)一步的，本發(fā)明通過(guò)將第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板并列安置，達(dá)到了橫向分段屈服的技術(shù)效果。
[0023]進(jìn)一步的，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置加勁肋，為將第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板穩(wěn)固連接提供了更穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)支持。
[0024]進(jìn)一步的，本發(fā)明通過(guò)在第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板間設(shè)置分隔板，在增加剪切型分階段屈服金屬阻尼器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)，為達(dá)到阻尼器分階段屈服的技術(shù)效果提供了更進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)支持。
[0025]進(jìn)一步的，本發(fā)明通過(guò)將第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板上下安置，達(dá)到了縱向分段屈服的技術(shù)效果。為加強(qiáng)第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板在接縫處的緊固連接，本發(fā)明還在該接縫處設(shè)置有加勁肋，為將第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板穩(wěn)固連接提供了更穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)支持。
[0026]進(jìn)一步的，本發(fā)明通過(guò)將第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板前后安置達(dá)到了分階段耗能效果。更進(jìn)一步拓寬本發(fā)明所述剪切型分階段屈服金屬阻尼器的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0027]進(jìn)一步的，為達(dá)到第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板具有不同屈服強(qiáng)度的技術(shù)效果，本發(fā)明采用將所述第一矩形耗能鋼板與第二矩形耗能鋼板設(shè)置為外形相同材質(zhì)不同，或材質(zhì)相同厚度不同的鋼板。并為滿足適應(yīng)小震及大震的耗能需求，優(yōu)選將第一矩形耗能鋼板的厚度小于等于16mm;所述第二矩形耗能鋼板的厚度大于18mm，或?qū)⑺龅谝痪匦魏哪茕摪宓那?qiáng)度設(shè)置為大于等于lOOMPa，小于等于180MPa;所述第二矩形耗能鋼板的屈服強(qiáng)度設(shè)置為大于等于235MPa。
[0028]本發(fā)明通過(guò)采用不同材質(zhì)或不同厚度的鋼片使得剪切型阻尼器能夠?qū)崿F(xiàn)分階段屈服，從而達(dá)到無(wú)論風(fēng)振、小震還是大震都能有效消耗地震能量;進(jìn)一步的，本阻尼器可以根據(jù)實(shí)際工程不同的需要，簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)出不同噸位的阻尼器，也可以通過(guò)改變兩種鋼片的材質(zhì)或厚度來(lái)改變阻尼器在不同屈服位移下的耗能性能，具有簡(jiǎn)單易改造的性能來(lái)滿足不同實(shí)際工程的需要。
【附圖說(shuō)明】
[0029]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)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。
[0030]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中剪切型分階段屈服金屬阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為圖1的主視圖；
[0032]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中剪切型分階段屈服金屬阻尼器的改進(jìn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1中剪切型分階段屈服金屬阻尼器的改進(jìn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5為圖4的主視圖；
[0035]圖6為本發(fā)明實(shí)施例2中剪切型分階段屈服金屬阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖7為本發(fā)明實(shí)施例2中剪切型分階段屈服金屬阻尼器的改進(jìn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖8為本發(fā)明實(shí)施例3中剪切型分階段屈服金屬阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖9為本發(fā)明實(shí)施例4中剪切型分階段屈服金屬阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，但不能用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0040]實(shí)施例1:
[0041]不失一般性，如圖1?2所示，本發(fā)明提供一種剪切型分階段屈服金屬阻尼器，包括:平行放置的兩塊鋼制翼緣板100和固設(shè)在兩塊所述鋼制翼緣板之間的第一矩形耗能鋼板200和第二矩形耗能鋼板300;所述第一矩形耗能鋼板200與第二矩形耗能鋼板300具有不同的屈服強(qiáng)度;兩塊所述鋼制翼緣板100之間設(shè)置有固設(shè)所述第一矩形耗能鋼板200與第二矩形耗能鋼板300所需的鋼制側(cè)翼板400。
[0042]優(yōu)選的，本發(fā)明可通過(guò)焊接實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)相鄰部件間的緊固連接。
[0043]本發(fā)明通過(guò)采用兩