屈曲約束剪切型阻尼器制造技術

屈曲約束剪切型阻尼器，包括核心耗能板、剛性連接板、屈曲約束板、加勁板和聯結板；該核心耗能板上下兩端分別垂直連接剛性連接板；該核心耗能板的前后兩側分別設置與之平行的屈曲約束板，該屈曲約束板底部與剛性連接板固定連接，屈曲約束板與核心耗能板之間設有縫隙；在屈曲約束板和下端的剛性連接板之間連接有若干間隔設置的加勁板，該兩屈曲約束板的左側之間和右側之間均連接若干間隔設置的聯結板。本實用新型專利技術利用屈曲約束板給核心耗能板提供平面外約束，使得核心耗能板只能發生非常小的平面外變形，以防止出現平面外屈曲，從而保證阻尼器具有穩定的滯回性能和良好的耗能能力。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種屈曲約束剪切型阻尼器，主要用于土木工程結構耗能減震領域，可減小工程結構在地震作用下的動力反應。
技術介紹
為有效控制土木工程結構在地震作用下的動力反應和損傷累積，可在結構中增設減振裝置以耗散外部輸入能量，進而保護工程結構以及人民群眾生命、財產安全。軟鋼阻尼器是利用軟鋼屈服強度低、塑性變形能力強的特點制成的一類減振裝置。按照其變形耗能方式的不同，主要分為拉壓型、彎曲型和剪切型三種。其中，剪切型軟鋼阻尼器主要是利用軟鋼的面內剪切屈服變形實現耗能。注意到，剪切型軟鋼阻尼器工作時，其中的耗能鋼板易發生平面外屈曲，從而導致阻尼器的滯回性能不穩定、耗能能力下降。為克服這一缺點，已有的剪切型軟鋼阻尼器，大多采用在耗能鋼板的端部設置翼緣鋼板或(和)在耗能鋼板的單側或雙側設置加勁鋼板等措施。應當指出的是，這些加勁措施對防止阻尼器中耗能鋼板的平面外屈曲起到一定積極作用，但是，各加勁區格內還是會發生平面外屈曲，并且焊接加勁鋼板所引起的殘余應力、應變以及焊接所導致的耗能鋼板平面外變形，都會對耗能鋼板平面外穩定性產生不利影響。針對以上存在的問題，出現了設有防屈曲裝置的軟鋼阻尼器，但這些阻尼器構造上多較為復雜，并且往往同時使用了焊接和螺栓連接這兩種不同的連接方式，因此，加工、制作成本較高。
技術實現思路
本技術的主要目的在于解決已有剪切型軟鋼阻尼器的上述不足，本技術提出一種屈曲約束剪切型阻尼器。該阻尼器通過對核心耗能板提供平面外約束，有效抑制其平面外屈曲，具有滯回性能穩定、耗能能力強、構造簡單、制作方便的特點。本技術采用如下技術方案：屈曲約束剪切型阻尼器，包括核心耗能板，其特征在于：還包括剛性連接板、屈曲約束板、加勁板和聯結板；該核心耗能板上下兩端分別垂直連接剛性連接板；該核心耗能板的前后兩側分別設置與之平行的屈曲約束板，該屈曲約束板底部與剛性連接板固定連接，屈曲約束板與核心耗能板之間設有縫隙；在屈曲約束板和下端的剛性連接板之間連接有若干間隔設置的加勁板，該兩屈曲約束板的左側之間和右側之間均連接若干間隔設置的聯結板。優選的，所述若干加勁板為沿所述屈曲約束板長度方向平行間隔設置。優選的，所述加勁板為直角三角形，其兩邊分別與所述屈曲約束板的側部和所述剛性連接板底部垂直連接。優選的，所述屈曲約束板的高度小于所述核心耗能板的高度，長度大于所述核心耗能板的長度，厚度大于等于所述核心耗能板厚度的兩倍。優選的，所述若干聯結板為沿所述屈曲約束板高度方向平行間隔設置，且與所述屈曲約束板垂直。優選的，所述核心耗能板前后兩側噴涂有不粘涂層。優選的，所述屈曲約束板靠近所述核心耗能板一側噴涂有不粘涂層。優選的，所述不粘涂層為聚四氟乙烯涂層。優選的，所述核心耗能板寬高比為0.5～2.0，高厚比為30～50，其為屈服強度不高于235MPa、伸長率不小于40％的鋼材制作而成。優選的，所述剛性連接板或所述屈曲約束板或所述加勁板或所述聯結板采用屈服強度不低于235MPa的鋼材制作而成。由上述對本技術的描述可知，與現有技術相比，本技術具有如下有益效果：(1)利用屈曲約束板給核心耗能板提供平面外約束，使得核心耗能板只能發生非常小的平面外變形，以防止出現平面外屈曲，從而保證阻尼器具有穩定的滯回性能和良好的耗能能力。(2)采用低屈服點軟鋼制作的核心耗能板具有較大的平面內剛度和剪切變形能力，使得阻尼器的初始剛度大、能承受較大的剪切變形和水平剪力，可滿足一般建筑與橋梁結構實際使用要求。(3)阻尼器各組件形狀規則，并且全部通過焊接方式連接，易于加工，制作成本低，安裝簡便，易于推廣應用。附圖說明圖1為本技術屈曲約束剪切型阻尼器的主視圖。圖2為本技術屈曲約束剪切型阻尼器的左視圖。圖3為圖1所示屈曲約束剪切型阻尼器的A-A剖面圖。圖4為本技術屈曲約束剪切型阻尼器在建筑結構中的安裝示意圖。圖5為本技術屈曲約束剪切型阻尼器在橋梁結構中的安裝示意圖。圖中：1、核心耗能板，2、剛性連接板，3、屈曲約束板，4、加勁板，5、聯結板，6、阻尼器，7、人字形普通鋼支撐，8、橋梁支座，9、橋梁箱梁，10、橋墩。具體實施方式以下通過具體實施方式對本技術作進一步的描述。參照圖1至圖3，屈曲約束剪切型阻尼器，包括核心耗能板1，剛性連接板2、屈曲約束板3、加勁板4和聯結板5。核心耗能板1為阻尼器6的主要耗能部件。為了使阻尼器6在水平剪力作用下具有較大的塑性變形能力和良好的滯回耗能特性，核心耗能板1采用屈服強度低(不高于235MPa)、伸長率大(不小于40％)的軟鋼制作，并且限制其寬高比(0.5～2.0)和高厚比(30～50)。剛性連接板2有兩塊，分別位于核心耗能板1的上、下端。剛性連接板2的上、下表面與核心耗能板1的前、后表面相垂直。剛性連接板2為阻尼器6的連接件，可在其上開螺栓孔(簡明起見，圖中未畫出)，通過高強螺栓將阻尼器6安裝于土木工程結構中的適當部位。為保證剛性連接板2具有足夠的剛度，其厚度不小于核心耗能板1厚度的3倍。當阻尼器6中的上、下剛性連接板2產生較大的水平相對位移時，核心耗能板1將承受很大的外力。為防止核心耗能板1和上、下剛性連接板2之間的焊縫在阻尼器6工作過程中過早破壞，兩者之間采用焊透的T形對接焊縫可靠連接。屈曲約束板3有兩塊，分別位于核心耗能板1的前、后兩側，并與核心耗能板1互相平行。為防止核心耗能板1受力時發生局部平面外屈曲，兩塊屈曲約束板3與核心耗能板1之間均只留有非常小的縫隙，以限制核心耗能板1的平面外變形，進而實現核心耗能板1全截面塑性變形耗能。為了使屈曲約束板3在核心耗能板1產生較大的剪切變形后仍能對后者提供全面的平面外約束，屈曲約束板3的長度應比核心耗能板1的長度大一些，但屈曲約束板3的高度應略小于核心耗能板1的高度。屈曲約束板3為核心耗能板1提供有效平面外約束的前提是它本身具有足夠的平面外剛度，因此，屈曲約束板3的厚度不應小于核心耗能板1厚度的2倍。屈曲約束板3通過三面圍焊角焊縫(靠近核心耗能板1的一邊不焊)與下端的剛性連接板2焊接在一起。每塊屈曲約束板3的一側設置有5塊直角三角形的加勁板4，以增強屈曲約束板3的平面外穩定性。5塊加勁板4沿屈曲約束板3的長度方向平行間隔設置，且加勁板4的左右表面與屈曲約束板3的前后表面相垂直，且兩者厚度相當。加勁板4通過其左右兩側的角焊縫與屈曲約束板3和下剛性連接板2焊接在一起。在兩屈曲約束板3的左端面之間、右端面之間分別焊接4塊聯結板5。這4塊聯結板5沿屈曲約束板3的高度方向平行間隔設置，以加強核心耗能板1前、后兩側的屈曲約束板3的整體性，使得兩塊屈曲約束板3能更加有效地約束核心耗能板1的平面外變形。聯結板5的厚度與核心耗能板1的厚度相當，且通過角焊縫和對接焊縫與屈曲約束板3焊接在一起。剛性連接板2、屈曲約束板3、加勁板4和聯結板5均采用屈服強度不低于235MPa的鋼材制成。為減小屈曲約束板3與核心耗能板1之間的摩擦系數，在核心耗能板1的前、后表面以及屈曲約束板3靠近核心耗能板1一側的表面均噴涂聚四氟乙烯涂層作為不粘涂層。圖4為本技術屈曲約束剪切型阻尼器6在建筑結構中的安裝示意圖，以下簡稱阻尼器。如圖4所示，在實際工程應用中，可在建筑結構的層間先安裝人字形普通本文檔來自技高網...

【技術保護點】
屈曲約束剪切型阻尼器，包括核心耗能板，其特征在于：還包括剛性連接板、屈曲約束板、加勁板和聯結板；該核心耗能板上下兩端分別垂直連接剛性連接板；該核心耗能板的前后兩側分別設置與之平行的屈曲約束板，該屈曲約束板底部與剛性連接板固定連接，屈曲約束板與核心耗能板之間設有縫隙；在屈曲約束板和下端的剛性連接板之間連接有若干間隔設置的加勁板，該兩屈曲約束板的左側之間和右側之間均連接若干間隔設置的聯結板。

【技術特征摘要】
1.屈曲約束剪切型阻尼器，包括核心耗能板，其特征在于：還包括剛性連接板、屈曲約束板、加勁板和聯結板；該核心耗能板上下兩端分別垂直連接剛性連接板；該核心耗能板的前后兩側分別設置與之平行的屈曲約束板，該屈曲約束板底部與剛性連接板固定連接，屈曲約束板與核心耗能板之間設有縫隙；在屈曲約束板和下端的剛性連接板之間連接有若干間隔設置的加勁板，該兩屈曲約束板的左側之間和右側之間均連接若干間隔設置的聯結板。2.如權利要求1所述的屈曲約束剪切型阻尼器，其特征在于：所述若干加勁板為沿所述屈曲約束板長度方向平行間隔設置。3.如權利要求1所述的屈曲約束剪切型阻尼器，其特征在于：所述加勁板為直角三角形，其兩邊分別與所述屈曲約束板的側部和所述剛性連接板底部垂直連接。4.如權利要求1所述的屈曲約束剪切型阻尼器，其特征在于：所述屈曲約束板的高度小于所述核心耗能板的高度，長度大于所述核心耗能板的長度，厚度大于等于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梅真，郭子雄，侯煒，高毅超，陳建華，曾憲敢，莊黎明，
申請(專利權)人：華僑大學，福建省第一公路工程公司，
類型：新型
國別省市：福建;35