一种槽钢约束型剪切钢板阻尼器制造技术

本实用新型专利技术涉及防振动或震动的建筑构件领域，公开了一种槽钢约束型剪切钢板阻尼器，包括与阻尼器中轴线重合的耗能钢板以及设置在耗能钢板上下两侧的连接钢板，所述耗能钢板的两侧均设置有横截面为U形的槽钢，所述槽钢的下端与下方的连接钢板之间安装有橡胶垫，所述耗能钢板与上下两侧的连接钢板保持垂直，耗能钢板四周边沿与连接钢板四周边沿对齐，槽钢腹板平行紧贴耗能耗能钢板的板面，槽钢翼缘平行紧贴连接钢板的板面。本实用新型专利技术提供的槽钢约束型剪切钢板阻尼器，阻尼器无需设置翼缘，免去了翼缘和腹板之间由于变形不协调所产生的应力集中问题；同时亦免去了翼缘耗能与腹板耗能所占比例的关系，有利于阻尼器的工程设计及应用。及应用。及应用。

【技术实现步骤摘要】
一种槽钢约束型剪切钢板阻尼器


[0001]本技术涉及防振动或震动的建筑构件领域，具体为一种槽钢约束型剪切钢板阻尼器。

技术介绍

[0002]剪切钢板阻尼器是利用耗能钢板平面内产生剪切弹塑性滞回变形以达到消能减震的目的。在小震作用下，阻尼器处于弹性工作阶段，提供给建筑物附加刚度；在中大震作用下，阻尼器处于弹塑性工作阶段，通过耗能钢板的剪切滞回变形提供给建筑物附加阻尼。阻尼器在剪切滞回变形的过程中，耗能钢板可等效为若干斜拉杆承受轴向作用力，位移角达到一定量时，轴向压力达到压杆的屈曲应力时，杆件即发生失稳，宏观表现即为耗能钢板沿对角线发生平面外屈曲变形。这将严重阻碍剪切钢板阻尼器发挥其极限承载能力，同时并没有将耗能钢板所用钢材的延性得以充分发挥。
[0003]为解决耗能钢板的平面外屈曲问题，日本学者田中清、佐佐木康人曾公开过以下的解决办法：1、减少耗能钢板的宽厚比；2、在耗能钢板设置加劲肋(田中清，佐々木康人.極低降伏点鋼
を
用
いた
制震
パネルダンパーの
静的履歴減衰性能
に
関
する
研究[J].日本建築学会構造系論文集第509号,159
‑
166,1998)。对于第一种解决方案，由于减少耗能钢板的宽厚比，导致耗能钢板平面内刚度过大，在中、大震作用下阻尼器仍停留在弹性工作阶段而并没有进入屈服阶段，发挥不出阻尼器应有的滞回耗能性能；对于第二种解决方案，在耗能钢板设置加劲肋，由于耗能钢板为核心消能部件，耗能钢板与加劲肋之间的焊接焊缝产生的残余应力、加工过程的施焊质量都将影响阻尼器性能的稳定性。另外，日本学者FUJINAKA Takashi、TAKEUCHI Takashi曾公开过以下解决办法：利用两块外包碳纤维布的砂浆板夹住耗能钢板以防止耗能钢板发生平面外屈曲。(ZHU Huajia、SUN Yuping、FUJINAGA Takashi、TAKEUCHI Takashi.Development of a New Type of Earthquake Energy
‑
absorption Device[A].15WCEE，2012)对于此解决方案，明显存在以下不足：砂浆板仅靠碳纤维布包住而并没有其他固定措施，这将会造成阻尼器在剪切过程中砂浆板与耗能钢板产生脱落。
[0004]专利号为200810203110.2的专利技术专利请求保护一种“软钢剪切滞回阻尼器”，该阻尼器在耗能钢板的至少一侧上设置横向加劲肋和纵向加劲肋，同时在耗能钢板左右两端设置翼缘。上述专利技术专利明显存在下述不足：1、耗能钢板设置加劲肋，这将引入焊缝这一不确定因素对阻尼器性能稳定性的影响；2、设置了翼缘后，对阻尼器进行设计时，翼缘与耗能钢板所耗能量的比例关系现时并没有得到揭示，这将不利于阻尼器的设计，使得在实际工程中的应用具有一定的困难。
[0005]专利号为201110140654.0的专利技术专利请求保护一种“剪切型并联软钢建筑结构抗震阻尼器”，该阻尼器将两块耗能钢板并联为一体，以提高阻尼器的平面内刚度，在耗能钢板的左右两端设置翼缘。上述专利技术专利明显存在下述不足：耗能钢板并联为一体，使得耗能钢板在剪切变形过程中，地震力的作用方向与耗能钢板的中轴线不重合，这将对耗能钢板产生附加的扭转影响，阻尼器的性能将得不到保证，为此我们提出了一种槽钢约束型剪切
钢板阻尼器。

技术实现思路

[0006](一)解决的技术问题
[0007]针对现有技术的不足，本技术提供一种槽钢约束型剪切钢板阻尼器，通过改进结构设计，以解决上述的问题。
[0008](二)技术方案
[0009]为实现上述所述目的，本技术提供如下技术方案：
[0010]一种槽钢约束型剪切钢板阻尼器，包括与阻尼器中轴线重合的耗能钢板以及设置在耗能钢板上下两侧的连接钢板，所述耗能钢板的两侧均设置有横截面为U形的槽钢，所述槽钢的下端与下方的连接钢板之间安装有橡胶垫，所述耗能钢板与上下两侧的连接钢板保持垂直，耗能钢板四周边沿与连接钢板四周边沿对齐，槽钢腹板平行紧贴耗能耗能钢板的板面，槽钢翼缘平行紧贴连接钢板的板面。
[0011]优选的，所述耗能钢板为矩形或者方形，耗能钢板的钢材屈服强度不高于两百三十五MPa，耗能钢板宽厚比不大于五十。
[0012]优选的，连接钢板为矩形或者方形，连接钢板的钢材屈服强度不高于两百三十五MPa。
[0013]优选的，所述槽钢为轧制槽钢或者焊接槽钢或者单独槽钢或者带加劲肋槽钢其中任意一种。
[0014]优选的，槽钢下端对应连接钢板位置上开设有三个条形孔，橡胶垫对应条形孔位置上开设有孔洞。
[0015]优选的，每个连接钢板均预留螺栓孔，上方的连接钢板螺栓孔共两排，每排四个，下方连接钢板的螺栓孔共四排，外侧两排螺栓孔，每排四个，内侧两排螺栓孔不贯穿连接钢板，每排三个，下方三个螺栓孔与条形孔以及孔洞对应，所述槽钢的上端通过四个螺栓与上方连接钢板的螺栓孔连接，槽钢的下端通过槽钢个螺栓与连接钢板连接。
[0016](三)有益效果
[0017]与现有技术相比，本技术提供的槽钢约束型剪切钢板阻尼器，具备以下有益效果：
[0018]1、该槽钢约束型剪切钢板阻尼器，当阻尼器发生剪切弹塑性滞回变形时，耗能钢板受到两侧槽钢的约束作用。耗能钢板产生屈曲变形，由于受到两侧槽钢的约束，屈曲变形将作用在槽钢上，耗能钢板屈曲变形的扩展必将需要克服槽钢腹板面外刚度带来的约束作用，而槽钢腹板的面外刚度可根据需要设置其厚度或有效设置加劲肋来灵活地设计以满足防止其发生面外失稳来达到工程应用需要；另一方面，上部槽钢翼缘与连接钢板用螺栓连为一体，给予了槽钢上部固定的约束边界，使其能有效配合槽钢发挥其约束作用，下部槽钢翼缘开有条形孔，螺栓并没有使连接钢板与槽钢翼缘紧固为一体，槽钢可沿着条形孔滑动，螺栓则限制槽钢发生侧移，满足其耗能机制。
[0019]2、该槽钢约束型剪切钢板阻尼器，耗能钢板无需设置加劲肋，免去了由于焊缝带来的不确定性对阻尼器性能带来的影响。
[0020]3、该槽钢约束型剪切钢板阻尼器，阻尼器无需设置翼缘，免去了翼缘和腹板之间
由于变形不协调所产生的应力集中问题；同时亦免去了翼缘耗能与腹板耗能所占比例的关系，有利于阻尼器的工程设计及应用。
[0021]4、该槽钢约束型剪切钢板阻尼器，构造简单，取材方便，约束钢板可拆卸，构件更易标准化。
附图说明
[0022]图1为本技术实施例阻尼器的主视结构示意图；
[0023]图2为本技术实施例阻尼器的侧视结构示意图；
[0024]图3为本技术实施例阻尼器的剖视结构示意图；
[0025]图4为本技术实施例阻尼器的仰视结构示意图；
[0026]图5为本技术实施例阻尼器在建筑结构中具体应用的示意图；
[0027]图6为本技术实施例阻尼器在建筑结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种槽钢约束型剪切钢板阻尼器，包括与阻尼器中轴线重合的耗能钢板(1)以及设置在耗能钢板(1)上下两侧的连接钢板(2)，其特征在于：所述耗能钢板(1)的两侧均设置有横截面为U形的槽钢(3)，所述槽钢(3)的下端与下方的连接钢板(2)之间安装有橡胶垫(4)，所述耗能钢板(1)与上下两侧的连接钢板(2)保持垂直，耗能钢板(1)四周边沿与连接钢板(2)四周边沿对齐，槽钢(3)腹板平行紧贴耗能耗能钢板(1)的板面，槽钢(3)翼缘平行紧贴连接钢板(2)的板面。2.根据权利要求1所述的一种槽钢约束型剪切钢板阻尼器，其特征在于：所述耗能钢板(1)为矩形或者方形，耗能钢板(1)的钢材屈服强度不高于两百三十五MPa，耗能钢板(1)宽厚比不大于五十。3.根据权利要求1所述的一种槽钢约束型剪切钢板阻尼器，其特征在于：所述连接钢板(2)为矩形或者方形，连接钢板(2)的钢材屈服...

【专利技术属性】
技术研发人员：周云，何志明，曾振炜，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：新型
国别省市：