防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器制造技术

防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器属于土木工程结构减震技术领域。其特征在于，包括固定在建筑结构上的上连接板和下连接板，以及核心金属耗能元件，核心金属耗能元件由至少一对上耗能板和下耗能板构成，上耗能板的一端与上连接板和下连接板固连，上耗能板的另一端与下耗能板的一端相互搭接，下耗能板的另一端与下连接板固连；上耗能板和下耗能板与上连接板和下连接板垂直；上耗能板和下耗能板的厚度方向与建筑或桥梁结构承受剪切力的方向一致。本发明专利技术具有变形量大和防拉压屈服的特点，其结构新颖合理，易于加工，使用方便灵活，适用性强，可以有效提高建筑结构和桥梁结构的抗震性能，具有广阔的市场推广应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土木工程结构减震
，具体涉及一种桥梁工程中设置于桥墩与梁板间的构件或建筑结构耗能构件，特别是一种用于减震耗能的金属阻尼器。
技术介绍
当今建筑的发展越来越趋向于高大化，由钢构件、组合构件或钢筋混凝土构件组 成的框架结构是建筑物中经常被采用的结构形式。为使建筑结构具有较强的抵抗地震或风 荷载等外力破坏的能力，经常需要在框架结构中增设金属耗能构件。而桥梁工程的发展也 越来越趋向于大型化，为保证地震时桥梁结构的安全性，防止发生落桥，现普遍在在桥墩与 梁板的连接处设置为橡胶隔振垫，并在桥墩与梁板间配合设置耗能构件，常见的耗能构件 有粘滞型阻尼器、磁流变阻尼器、金属阻尼器等。其中金属阻尼器因其经济性较好，在工程 中应用较多。目前金属阻尼器的一般多为钢或组合构件的防屈曲耗能支撑形式，主要用于 承受拉力或压力，承受剪切力的能力较弱。例如，专利号为ZL200720175235. X的中国专利 公开了一种无粘结钢骨混凝土防屈曲耗能支撑，这种耗能支撑结构依靠在核心钢骨构件外 部设置约束体，利用位于轴心处的核心钢骨构件承受轴向外力，此类支撑结构是依靠核心 钢骨构件在外力作用时钢材自身的拉压屈服变形来实现耗能及防止建筑物被破坏的功能， 由于钢材的弹性模量较大，因此屈服时能实现的变形量很小，无法适应变形量较大的应用。 为了解决这一问题，有研究人员设计出一种剪切型金属弯曲耗能阻尼器，如图1、图2所示， 包括上连接板1、下连接板2和核心钢耗能元件，核心钢耗能元件的两端分别与上连接板1 和下连接板2牢固相连，核心钢耗能元件为平面设置的钢板3，当钢板3数量多于一块时，彼 此间相互平行设置。这种剪切型金属弯曲耗能阻尼器利用钢材良好的塑性变形能力实现耗 能，并利用钢材的弯曲变形实现较大的变形量。特别是当弯曲变形发生在钢板的两端时，变 形能力最佳。但在实践中发现，当剪切型金属弯曲耗能阻尼器发生较大剪切变形的时候，其 核心钢板将被拉伸；或者当与阻尼器相连接的主体结构发生较大变形的时候，阻尼器的核 心钢板有时也将被拉伸或者压縮。由于核心钢板并不具备足够的拉伸和压縮变形能力，导 致出现核心钢板受拉屈服或者受压屈曲的现象，不能实现钢板弯曲的受力模式，从而导致 钢板两端的弯曲耗能能力无法得到充分发挥，阻尼器的性能不能达到最佳。因此，市场迫切 要求一种能承受较大剪切力，能实现较大变形量，同时还能防止受拉屈服和受压屈曲从而 保证充分耗能能力的新型金属阻尼器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种可以有效防止钢板发生拉屈或者压屈、从而充分发挥钢板两端耗能能力的防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器。 防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器的特征在于，包括固定在建筑结构上的上连接板和下连接板，以及核心金属耗能元件，所述核心金属耗能元件由至少一对上耗能板和下耗能板构成，所述上耗能板的一端与上连接板和下连接板固连，所述上耗能板的另一端与所述下耗能板的一端相互搭接，所述下耗能板的另一端与所述下连接板固连；所述上耗能板 和下耗能板与所述上连接板和下连接板垂直；所述上耗能板和下耗能板的厚度方向与建筑 或桥梁结构承受剪切力的方向一致。 所述上耗能板和下耗能板的搭接方式是分别在上、下耗能板的搭接处设置通孔或 豁孔，利用紧固件连接。 当所述核心金属耗能元件由两对及以上上耗能板和下耗能板构成时，每对上耗能 板和下耗能板之间相互间隔的平行设置。 当所述核心金属耗能元件由两对及以上上耗能板和下耗能板构成时，相邻的两对上耗能板和下耗能板之间在搭接处彼此贴合或保持间隙设置，所有对的上耗能板和下耗能板的搭接，是用一个紧固件贯通上耗能板和下耗能板上的豁孔而固定。 所述上耗能板和下耗能板是钢板、铅板或形状记忆合金。 所述上耗能板和下耗能板宽度方向两侧的形状对称。 所述上耗能板和下耗能板宽度方向两侧的形状不对称。 所述上连接板和下连接板上分别设置有与建筑或桥梁结构相连的连接机构，所述 连接机构是通孔、螺纹孔或带有安装孔的耳板。 所述下连接板下端通过一个辅助支架与建筑或桥梁结构连接；或上连接板上端通过一个辅助支架与建筑或桥梁结构连接；或下连接板下端通过一个辅助支架与建筑或桥梁结构连接，且上连接板上端通过另一个辅助支架与建筑或桥梁结构连接。 所述上、下耗能板与上连接板和下连接板固定连接的方式是采用焊接，在上连接板及下连接板上分别加工出相应数量及尺寸的凹槽，然后将所述上、下耗能板的两端分别插入上、下连接板的凹槽后再进行焊接。 本专利技术防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器，将作为核心钢耗能构件的钢板分解成上 耗能板及下耗能板，并通过紧固件将二者连接在一起，使钢板中部的截面削弱部分强度大 大提高，在受力时，钢板不会在中部发生压屈或拉伸变形，而是产生以钢板两端变形为主的 形变，可以实现较大的位移。此外，本专利技术防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器，可以保证每一 片钢板都均衡受力，协同工作，因此，可以充分地发挥阻尼器的最佳性能。 本专利技术防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器具有变形量大和防拉压屈服的特点，其结 构新颖合理，易于加工，使用方便灵活，适用性强，可以有效提高建筑结构和桥梁结构的抗 震性能，具有广阔的市场推广应用前景。附图说明 图1为现有剪切型金属弯曲耗能阻尼器的结构示意图。 图2为图1的A向视图。 图3为本专利技术防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器的结构示意图之一。 图4为图3的B向视图。 图5为图3所示本专利技术防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器的应用示意图。 图6为图5所示条件下本专利技术防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器的工作示意图。 图7为本专利技术防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器的结构示意图之二。 图8为图7所示本专利技术防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器中上耗能板及下耗能板的结构示意图。 图9为图7的C向视图。 图10图7所示本专利技术防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器的应用示意图。 图11为图10所示条件下本专利技术防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器的工作示意图。具体实施方式 实施例一 如图3、图4所示本专利技术的防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器，包括上连接板1、下连 接板2和核心钢耗能元件，核心钢耗能元件包括垂直于上、下连接板设置的三对钢板，所述 钢板均由上耗能板4和下耗能板5组成，其中，上耗能板4的一端和下耗能板5的一端分别 与上连接板1和下连接板2牢固焊连，上耗能板4的另一端和下耗能板5的另一端彼此相 互搭接，并在搭接处通过上、下耗能板上设置的通孔利用紧固件6连成一体。为方便与其他 构件连接，在上连接板1和下连接板2上还分别设置有用于与其他结构相连的连接结构，本 例中连接结构为通孔7。上耗能板和下耗能板与上连接板和下连接板垂直，上耗能板和下耗 能板的厚度方向与建筑或桥梁结构承受剪切力的方向一致。 在框架结构中使用时，如图5所示，由于本专利技术防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器 的尺寸较小，可以在钢框架上固定设置一个辅助连接支架10，在钢框架8及辅助连接支架 10上分别焊接固定有与上、下连接板相对应的连接法兰9，利用紧固件11将上连接板1和 下连接板2与连接法兰9固定在一起，从而将本专利技术牢牢固定在钢框架8上。如图6，当钢 框架8受到剪切力Fl及F2作用发生变形时，由于本专利技术采用抗弯刚度较小的钢板作为核 心钢耗能元件，而且钢板采用了上、下两块耗能板中部搭接并利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器，其特征在于，包括固定在建筑结构上的上连接板和下连接板，以及核心金属耗能元件，所述核心金属耗能元件由至少一对上耗能板和下耗能板构成，所述上耗能板的一端与上连接板和下连接板固连，所述上耗能板的另一端与所述下耗能板的一端相互搭接，所述下耗能板的另一端与所述下连接板固连；所述上耗能板和下耗能板与所述上连接板和下连接板垂直；所述上耗能板和下耗能板的厚度方向与建筑或桥梁结构承受剪切力的方向一致。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘鹏，徐培蓁，叶列平，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]