一種槽鋼約束剪切型阻尼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及建筑結(jié)構(gòu)抗震防災(zāi)技術(shù)領(lǐng)域，屬于結(jié)構(gòu)減震被動控制領(lǐng)域，尤其涉及一種利用結(jié)構(gòu)剪切相對變形，通過鋼材塑性耗能的槽鋼約束剪切型阻尼器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，結(jié)構(gòu)耗能減震技術(shù)正在成為土木工程領(lǐng)域減災(zāi)防災(zāi)的熱點。建筑耗能減震是利用能量平衡原理，來降低結(jié)構(gòu)在地震中的破壞程度。地震輸入結(jié)構(gòu)能量包括:(I)結(jié)構(gòu)動能、(2)結(jié)構(gòu)損傷耗能、(3)結(jié)構(gòu)彈性勢能、(4)粘滯阻尼耗能等。結(jié)構(gòu)損傷耗能越多，結(jié)構(gòu)的破壞程度就越嚴重；結(jié)構(gòu)動能和彈性勢能開始為零，地震結(jié)束后，結(jié)構(gòu)停止晃動時其仍然為零，不參與耗散地震輸入能量。因此，要想減小結(jié)構(gòu)損傷耗能，就只能增加結(jié)構(gòu)的粘滯阻尼耗能。為增加粘滯阻尼耗能，可為結(jié)構(gòu)附加耗能減震裝置，金屬耗能裝置就為其中的一種，其它類型包括粘彈性或油壓粘滯阻尼器等。
[0003]本發(fā)明屬于一種金屬耗能阻尼器，現(xiàn)有的剪切型金屬阻尼器耗能機理主要有兩種:(1)通過鋼板的面內(nèi)剪切變形耗能；(2)通過鋼板的面外彎曲變形耗能。
[0004]第一種剪切型阻尼器屈服位移較小，但是延性和極限變形能力較差，其受到水平剪切作用時，容易在面外發(fā)生屈曲失穩(wěn)破壞，從而受力狀態(tài)發(fā)生了改變，其能在結(jié)構(gòu)變形早起發(fā)揮作用，但是結(jié)構(gòu)位移較大時又容易發(fā)生破壞。第二種剪切型阻尼器延性與極限位移較大，但是屈服位移也較大，其發(fā)揮耗能作用相對較晚。
[0005]為了避免面內(nèi)剪切變形耗能阻尼器在面外發(fā)生剪切屈曲破壞，目前常用的方法是在鋼板面外焊接加勁肋，但是該構(gòu)造與加工方法會引起焊接殘余熱應(yīng)力對耗能鋼板造成損傷，嚴重影響其低周疲勞性能，不能充分利用鋼材的耗能能力。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題就是針對現(xiàn)有剪切型金屬阻尼器存在的上述不足，提供一種槽鋼約束剪切型阻尼器，其能夠提供較大的附加阻尼，降低地震作用，保護主體結(jié)構(gòu)。
[0007]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種槽鋼約束剪切型阻尼器，至少包括一塊方形面內(nèi)剪切耗能鋼板、兩個槽鋼約束構(gòu)件、兩個槽鋼外封板、頂板和底板以及兩塊側(cè)面加勁板，兩個槽鋼約束構(gòu)件相背設(shè)置，所述槽鋼外封板覆蓋槽鋼約束構(gòu)件的開口面，面內(nèi)剪切耗能鋼板夾持在兩個槽鋼約束構(gòu)件之間，所述槽鋼約束構(gòu)件的腹板和面內(nèi)剪切耗能鋼板上穿設(shè)對拉螺栓連接，面內(nèi)剪切耗能鋼板的四個側(cè)邊分別垂直連接頂板、底板和兩個側(cè)面加勁板。
[0008]進一步地，所述槽鋼外封板焊接固定于所述槽鋼約束構(gòu)件的兩個翼板上。
[0009]進一步地，所述槽鋼約束構(gòu)件的腹板和面內(nèi)剪切耗能鋼板上對應(yīng)設(shè)置多個條形孔，所述多個條形孔繞面內(nèi)剪切耗能鋼板的中軸線對稱等間距布置。
[0010]通過以上技術(shù)方案，本實用新型相較于現(xiàn)有技術(shù)具有以下技術(shù)效果:本實用新型極大地提高建筑結(jié)構(gòu)抵抗水平地震作用的能力，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能；利用槽鋼標準件作為芯板面外約束單元，可防止受剪芯板面外屈曲，從而保證了其純剪受力狀態(tài)；避免了在芯板上的焊接工序，提高了耗能鋼板的低周疲勞性能，保證了其面內(nèi)剪切耗能受力狀態(tài)；同時采用槽鋼標準構(gòu)件，取材容易、加工量小，大幅度降低了加工成本，是一種具有良好推廣前景的耗能裝置。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為圖1側(cè)視圖;
[0013]圖3為圖1俯視圖；
[0014]圖4為面內(nèi)剪切耗能鋼板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]元件標號說明:
[0016]I 面內(nèi)剪切耗能鋼板
[0017]2 側(cè)面加勁板
[0018]3 槽鋼約束構(gòu)件
[0019]4 槽鋼外封板
[0020]5 對拉螺栓
[0021]6 蓋板
【具體實施方式】
[0022]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。
[0023]請參閱圖1至圖4。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本實用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0024]如圖1及圖2所示，本實用新型提供一種槽鋼約束剪切型阻尼器，至少包括一塊方形面內(nèi)剪切耗能鋼板I (圖4所示)、兩個槽鋼約束構(gòu)件3、兩個槽鋼外封板4、兩塊蓋板6 (頂板、底板)以及兩塊側(cè)面加勁板2。如圖3所示，兩個槽鋼約束構(gòu)件3相背設(shè)置，槽鋼外封板4覆蓋槽鋼約束構(gòu)件3的開口面，面內(nèi)剪切耗能鋼板I夾持在兩個槽鋼約束構(gòu)件3之間。槽鋼約束構(gòu)件3的腹板和面內(nèi)剪切耗能鋼板I上對應(yīng)設(shè)置多個條形孔，條形孔內(nèi)穿設(shè)對拉螺栓5實現(xiàn)雙面夾緊。面內(nèi)剪切耗能鋼板I的四個側(cè)邊分別垂直連接頂板、底板和兩個側(cè)面加勁板2。
[0025]作為本實用新型的進一步改進，多個條形孔繞面內(nèi)剪切耗能鋼板的中軸線對稱等間距布置，用以約束面內(nèi)剪切耗能鋼板I面外失穩(wěn)。
[0026]以下結(jié)合本實用新型的具體構(gòu)造過程作進一步詳述:
[0027](I)根據(jù)建筑與分析設(shè)計要求，確定本結(jié)構(gòu)的外觀尺寸，包括長度、高度、寬度等參數(shù)，以方便與主體結(jié)構(gòu)連接。
[0028](2)根據(jù)屈服承載力與屈服位移要求，適當(dāng)選擇面內(nèi)剪切耗能鋼板I的大小與尺寸，并在其上開螺栓孔。
[0029](3)將面內(nèi)剪切耗能鋼板I與側(cè)面加勁板2以及蓋板6焊接成為一整體，用以傳遞荷載。
[0030](4)在槽鋼約束構(gòu)件3的腹板上與面內(nèi)剪切耗能鋼板I螺栓孔相應(yīng)的位置開螺栓孔，并緊貼約束。
[0031](5)所述的對拉螺栓5穿過上述螺栓孔，并擰緊固定。
[0032](6)槽鋼外封板4焊接固定于槽鋼約束構(gòu)件的兩個翼板上。
[0033]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種槽鋼約束剪切型阻尼器，其特征在于，至少包括一塊方形面內(nèi)剪切耗能鋼板、兩個槽鋼約束構(gòu)件、兩個槽鋼外封板、頂板和底板以及兩塊側(cè)面加勁板，兩個槽鋼約束構(gòu)件相背設(shè)置，所述槽鋼外封板覆蓋槽鋼約束構(gòu)件的開口面，面內(nèi)剪切耗能鋼板夾持在兩個槽鋼約束構(gòu)件之間，所述槽鋼約束構(gòu)件的腹板和面內(nèi)剪切耗能鋼板上穿設(shè)對拉螺栓連接，面內(nèi)剪切耗能鋼板的四個側(cè)邊分別垂直連接頂板、底板和兩個側(cè)面加勁板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽鋼約束剪切型阻尼器，其特征在于，所述槽鋼外封板焊接固定于所述槽鋼約束構(gòu)件的兩個翼板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽鋼約束剪切型阻尼器，其特征在于，所述槽鋼約束構(gòu)件的腹板和面內(nèi)剪切耗能鋼板上對應(yīng)設(shè)置多個條形孔，所述多個條形孔繞面內(nèi)剪切耗能鋼板的中軸線對稱等間距布置。
【專利摘要】本實用新型提供一種槽鋼約束剪切型阻尼器，至少包括一塊方形面內(nèi)剪切耗能鋼板、兩個槽鋼約束構(gòu)件、兩個槽鋼外封板、頂板和底板以及兩塊側(cè)面加勁板，兩個槽鋼約束構(gòu)件相背設(shè)置，所述槽鋼外封板覆蓋槽鋼約束構(gòu)件的開口面，面內(nèi)剪切耗能鋼板夾持在兩個槽鋼約束構(gòu)件之間，所述槽鋼約束構(gòu)件的腹板和面內(nèi)剪切耗能鋼板上穿設(shè)對拉螺栓連接，面內(nèi)剪切耗能鋼板的四個側(cè)邊分別垂直連接頂板、底板和兩個側(cè)面加勁板。本實用新型極大地提高建筑結(jié)構(gòu)抵抗水平地震作用的能力，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能；防止受剪芯板面外屈曲，從而保證了其純剪受力狀態(tài)；避免了在芯板上的焊接工序，提高了耗能鋼板的低周疲勞性能，保證了其面內(nèi)剪切耗能受力狀態(tài)。
【IPC分類】E04B1-98
【公開號】CN204298979
【申請?zhí)枴緾N201420761808
【發(fā)明人】郭小康, 閆曉雷
【申請人】郭小康, 閆曉雷
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月5日