一种装配式自复位面外弯曲金属阻尼器制造技术

本发明专利技术公开了一种装配式自复位面外弯曲金属阻尼器，包括钢板组合构件、活塞构件、箱型构件、底板、紧固件、弹性件和耗能构件；钢板组合构件包括翼缘板和腹板；耗能构件的数量为多个，耗能构件包括连接板和耗能板；连接板的面板与活塞构件的侧板平行布置，且通过多个连接件分别与活塞构件和箱型构件的侧板紧固连接；多块耗能板平行固定在两块连接板之间，耗能板为矩形，中央开设有菱形通孔；耗能板屈服面积大、塑性分布均匀，在耗能过程中，耗能板的各点同时进入塑性变形。本发明专利技术提供的阻尼器可以根据不同工况，通过拆卸更换的方式调整耗能板的变形耗能性能；同时，在阻尼器的构件发生疲劳破坏后也能够及时拆卸更换，耗能效果好、自复位能力强。

An assembled self-resetting out-of-plane bending metal damper

【技术实现步骤摘要】
一种装配式自复位面外弯曲金属阻尼器
本专利技术涉及消能减震
，更具体的说是涉及一种装配式自复位面外弯曲金属阻尼器。
技术介绍
近年来，国内外发生了很多比较大的地震，造成了很大的人员伤亡以及财产损失，地震灾害已经成为人类面临的最严重的自然灾害之一。传统的抗震主要是依靠建筑物自身的变形和耗能来抵抗地震作用力，这种抗震方法会给建筑物带来无法修复的损伤。几十年来，经过国内外学者的不断研究，提出在建筑物中加入阻尼器，利用阻尼器耗能元件吸收地震作用输入结构的能量，从而保护建筑主要承重构件的技术，即被动式消能减震技术，因其具有性能可靠、耗能性能稳定、维护方便等优点而被广泛应用于工程建设当中。目前已开发出多种类型的阻尼器：以金属阻尼器，摩擦阻尼器，粘弹性阻尼器，粘滞阻尼器四大类为主。金属阻尼器以其价格低廉、性能可靠、具有稳定的滞回特性，良好的低周疲劳性等优点受到人们的普遍青睐，在实际工程中的应用前景极为广泛。其中，菱形开孔面外弯曲金属阻尼器还具有塑性变形大、滞回曲线饱满等优点，并且，在结构中以特定安装方式安装后，能够提供一定的初始刚度，使得结构可以抵抗风荷载以及小震等作用，以上多种优势使得面外弯曲金属阻尼器成为目前建筑结构消能减震中最为常用的阻尼器之一。但是，目前用于消能减震的面外弯曲金属阻尼器在设计和性能方面仍然存在许多缺陷，其中，较为普遍的一个缺陷有：阻尼器在耗能过程中产生屈服变形，耗能结束后，由于缺乏自复位能力或自复位能力过小，耗能元件仍然存在较大的屈服变形，此时耗能元件的残余变形会给建筑结构的受力与使用功能带来难以修复的消极作用。因此，如何提供一种消能效果好、自复位能力强的阻尼器，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种装配式自复位面外弯曲金属阻尼器，阻尼器安装在框架、框架-剪力墙以及连梁跨中等位置，以面外弯曲金属钢板为耗能钢板，可以根据不同工况，通过拆卸更换的方式调整耗能板的变形耗能性能；同时，在阻尼器的构件发生疲劳破坏后也能够及时拆卸更换，耗能效果好、自复位能力强。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种装配式自复位面外弯曲金属阻尼器，包括：钢板组合构件、活塞构件、箱型构件、底板、紧固件、弹性件和耗能构件；所述钢板组合构件包括翼缘板和腹板；两块所述翼缘板上下平行布置；多块所述腹板固定在两块所述翼缘板之间；所述活塞构件与下方的所述翼缘板的底面中央固定连接；所述箱型构件为两端开口或封闭的箱型结构，多个所述箱型构件围绕所述活塞构件布置；所述底板作为共同的底板与多个所述箱型构件刚接，形成一个整体；所述紧固件配合穿过两块所述翼缘板和所述箱型构件的顶板，且所述紧固件的两端分别紧固在上方的所述翼缘板顶面和所述箱型构件的顶板内侧；所述弹性件套设在所述紧固件上，且分别设置在下方的所述翼缘板和所述箱型构件的顶板外壁之间、以及所述箱型构件的顶板内壁与所述紧固件的底端之间，所述弹性件处于弹性压缩状态；所述耗能构件的数量为多个，所述耗能构件包括连接板和耗能板；所述连接板的面板与所述活塞构件的侧板平行布置，且通过多个连接件分别与所述活塞构件和所述箱型构件的侧板紧固连接；多块所述耗能板平行固定在两块所述连接板之间；所述耗能板矩形，且中央开设有菱形通孔；所述耗能板的屈服面积大、塑性分布均匀，在耗能过程中，所述耗能板的各点同时进入塑性变形。通过上述技术方案，本专利技术提出一种装配式自复位面外弯曲金属阻尼器，阻尼器安装在框架、框架-剪力墙以及连梁跨中等位置，以面外弯曲金属钢板为耗能钢板，小震或风荷载下，阻尼器可提供一定刚度，抵抗变形，在大震下，耗能构件的耗能板屈服变形，为建筑物消耗大量地震输入的能量；在地震结束后，弹性件提供较强的自复位能力使耗能板基本自复位，从而实现阻尼器自复位功能，显著减小阻尼器的残余变形，由于阻尼器各构件之间采用紧固件和连接件的可拆卸连接方式，本专利技术具有便捷高效的安装拆卸功能，可以根据不同工况，通过拆卸更换的方式调整耗能板的变形耗能性能；同时，在阻尼器的构件发生疲劳破坏后也能够及时拆卸更换。本阻尼器的钢板组合构件和箱型构件的底板分别与结构的相对变形位置相连接，地震时活塞构件与箱型构件产生相对变形，带动耗能构件屈服耗能；耗能构件的耗能板为菱形开孔钢板，其塑性均匀分布，在弯曲耗能过程中，具有较大的屈服面积，钢板各处受力均匀，且各点几乎同时进入塑性，充分发挥材料性能，提高了材料的利用率；菱形开孔钢板选用屈服应力比较低的材料制作而成，具有良好的消能减震性能，滞回曲线饱满，抗疲劳能力优越；阻尼器构造简单，震后更换方便，减震机理明确，消能减震效果显著。优选的，在上述一种装配式自复位面外弯曲金属阻尼器中，所述腹板的数量为两块或两块以上，且分别固定在两块所述翼缘板之间。一般情况下，翼缘板通过多块腹板支撑，腹板起到加劲肋的效果；腹板也可以与翼缘板组成箱型结构，使翼缘板在腹板的支撑下，能够起到一定的耗能变形效果。优选的，在上述一种装配式自复位面外弯曲金属阻尼器中，还包括封闭板，所述封闭板固定在所述箱型构件的开口端。当不安装封闭板时，耗能构件与紧固件的安装拆卸更加便捷；当安装封闭板时，能够提高箱型构件的刚度。优选的，在上述一种装配式自复位面外弯曲金属阻尼器中，所述活塞构件为单块钢板、或者多块钢板的边沿首尾固定组成的箱型结构、或者带有翼缘板的钢板组成的十字交叉结构。需要说明的是：当活塞构件为单块钢板时，箱型构件和耗能构件的数量均为两个，箱型构件分别位于单块钢板的两侧，耗能构件分别位于单块钢板和箱型构件之间；当活塞构件为多块钢板的边沿首尾固定组成的箱型结构时，根据多块钢板组成的箱型结构确定箱型构件和耗能构件的数量：当三块钢板组成的三角形箱型结构时：箱型构件和耗能构件的数量均为三个，箱型构件分别位于三块钢板的外侧，耗能构件分别位于每块钢板和箱型构件之间；当四块钢板组成的矩形箱型结构时：箱型构件和耗能构件的数量均为四个，箱型构件分别位于四块钢板的外侧，耗能构件分别位于每块钢板和箱型构件之间；当五块钢板组成的五边形箱型结构时：箱型构件和耗能构件的数量均为五个，箱型构件分别位于五块钢板的外侧，耗能构件分别位于每块钢板和箱型构件之间；当六块钢板组成的六边形箱型结构时：箱型构件和耗能构件的数量均为六个，箱型构件分别位于六块钢板的外侧，耗能构件分别位于每块钢板和箱型构件之间；以此类推；当活塞构件为带有翼缘板的钢板组成的十字交叉结构时：箱型构件和耗能构件的数量均为四个，箱型构件分别位于翼缘板的外侧，耗能构件分别位于每块翼缘板和箱型构件之间。优选的，在上述一种装配式自复位面外弯曲金属阻尼器中，所述紧固件包括第一高强螺栓和第一螺母；所述第一高强螺栓穿过两块所述翼缘板和所述箱型构件的顶板；所述第一螺母分别与所述第一高强螺栓的两端螺纹连接，且顶端的所述第一螺母旋紧顶在上方的所述翼缘板的顶面，底端的所述第一螺母旋紧顶在弹性件的底端。通过第一高强螺栓和第一螺母既方便组装拆卸，又能够方便调节弹性件的预压力。优选的，在上述一种装配式自复位面外弯曲金属阻尼器中，所述弹性件为碟形弹簧、或环形弹簧、或形状记忆合金弹簧。能够提供足够的刚度、变形能力以及承载能力。优选的，在上述一种装配式自复位面外弯曲金属阻尼器中，下方的所述翼缘板和所述箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式自复位面外弯曲金属阻尼器，其特征在于，包括：钢板组合构件(1)、活塞构件(2)、箱型构件(3)、底板(4)、紧固件(5)、弹性件(6)和耗能构件(7)；所述钢板组合构件(1)包括翼缘板(11)和腹板(12)；两块所述翼缘板(11)上下平行布置；多块所述腹板(12)固定在两块所述翼缘板(11)之间；所述活塞构件(2)与下方的所述翼缘板(11)的底面中央固定连接；所述箱型构件(3)为两端开口或封闭的箱型结构，多个所述箱型构件(3)围绕所述活塞构件(2)布置；所述底板(4)作为共同的底板与多个所述箱型构件(3)刚接，形成一个整体；所述紧固件(5)配合穿过两块所述翼缘板(11)和所述箱型构件(3)的顶板，且所述紧固件(5)的两端分别紧固在上方的所述翼缘板(11)顶面和所述箱型构件(3)的顶板内侧；所述弹性件(6)套设在所述紧固件(5)上，且分别设置在下方的所述翼缘板(11)和所述箱型构件(3)的顶板外壁之间、以及所述箱型构件(3)的顶板内壁与所述紧固件(5)的底端之间，所述弹性件(6)处于弹性压缩状态；所述耗能构件(7)的数量为多个，所述耗能构件(7)包括连接板(71)和耗能板(72)；所述连接板(71)的面板与所述活塞构件(2)的侧板平行布置，且通过多个连接件(73)分别与所述活塞构件(2)和所述箱型构件(3)的侧板紧固连接；多块所述耗能板(72)平行固定在两块所述连接板(71)之间；所述耗能板(72)为矩形，且中央开设有菱形通孔(721)；所述耗能板(72)的屈服面积大、塑性分布均匀，在耗能过程中，所述耗能板(72)的各点同时进入塑性变形。...

【技术特征摘要】
1.一种装配式自复位面外弯曲金属阻尼器，其特征在于，包括：钢板组合构件(1)、活塞构件(2)、箱型构件(3)、底板(4)、紧固件(5)、弹性件(6)和耗能构件(7)；所述钢板组合构件(1)包括翼缘板(11)和腹板(12)；两块所述翼缘板(11)上下平行布置；多块所述腹板(12)固定在两块所述翼缘板(11)之间；所述活塞构件(2)与下方的所述翼缘板(11)的底面中央固定连接；所述箱型构件(3)为两端开口或封闭的箱型结构，多个所述箱型构件(3)围绕所述活塞构件(2)布置；所述底板(4)作为共同的底板与多个所述箱型构件(3)刚接，形成一个整体；所述紧固件(5)配合穿过两块所述翼缘板(11)和所述箱型构件(3)的顶板，且所述紧固件(5)的两端分别紧固在上方的所述翼缘板(11)顶面和所述箱型构件(3)的顶板内侧；所述弹性件(6)套设在所述紧固件(5)上，且分别设置在下方的所述翼缘板(11)和所述箱型构件(3)的顶板外壁之间、以及所述箱型构件(3)的顶板内壁与所述紧固件(5)的底端之间，所述弹性件(6)处于弹性压缩状态；所述耗能构件(7)的数量为多个，所述耗能构件(7)包括连接板(71)和耗能板(72)；所述连接板(71)的面板与所述活塞构件(2)的侧板平行布置，且通过多个连接件(73)分别与所述活塞构件(2)和所述箱型构件(3)的侧板紧固连接；多块所述耗能板(72)平行固定在两块所述连接板(71)之间；所述耗能板(72)为矩形，且中央开设有菱形通孔(721)；所述耗能板(72)的屈服面积大、塑性分布均匀，在耗能过程中，所述耗能板(72)的各点同时进入塑性变形。2.根据权利要求1所述的一种装配式自复位面外弯曲金属阻尼器，其特征在于，所述腹板(12)的数量为两块或两块以上，且分别固定在两块所述翼缘板(11)之间。3.根据权利要求1所述的一种装配式自复位面外弯曲金属阻尼器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云，卫翰林，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：海南,46