[實用新型]可調式金屬復合型低屈服點阻尼器

無效

• 申請號: 200720169920.1
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN201078035Y
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 何浩祥;閆維明;紀金豹;蘇亮
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 張慧

技術領域

本實用新型涉及一種可調式金屬復合型低屈服點阻尼器，屬于結構工程抗震與減震及抗風技術領域。

背景技術

在強震和大風作用下的建筑結構應有足夠的耗能能力，才能夠避免發生破壞。傳統的抗震和抗風結構體系通過結構及承重構件的損壞消耗能量，導致結構構件出現不同程度的損傷甚至倒塌，這是不合理也是不安全的。結構耗能減震技術是一種新的抗震防災技術，在采用消能減震技術的結構體系中，結構的某些非承重構件被設計成具有較大耗能能力的特殊元件——阻尼器，小風小震時，結構本身具有足夠的側向剛度以滿足使用要求，結構處于彈性狀態；大震大風時，隨著結構側向變形的增大，阻尼器率先進入非彈性狀態，產生較大阻尼，集中地耗散結構的地震或風振能量，迅速衰減結構的振動反應，從而避免或減小主體結構的損傷。而耗能減震結構的實現主要依賴于研制出簡便實用的阻尼器，目前國內外已研制出大量的阻尼器，如軟鋼阻尼器、摩擦阻尼器、粘滯流體阻尼器、智能阻尼器等。絕大多數現有阻尼器都屬于封裝結構，不利于現場安裝和調試，維護成本較高；同時由于屈服強度較高的阻尼器，在中小震下不能充分發揮材料滯回耗能的特性，實際減震效果往往低于設計值。而屈服強度較低的阻尼器其延性又較差，直接使用將很快進入屈服階段而不能耗能減震，因此開發出即可以具有較低屈服點又可以保證足夠延性的阻尼器，且此阻尼器成本低廉又在地震中能夠充分耗能，這將具有重大的工程意義。

實用新型內容

本實用新型提出了一種可調式金屬復合型低屈服點阻尼器，本阻尼器具有較低的屈服應力，從而在中小震下就可以進入塑性狀態，充分實現耗能減震。

為了實現上述目的，本實用新型采取了如下技術方案。本阻尼器主要包括有與建筑結構相連接的上下水平連接鋼板3和設置在上下水平連接板3之間的耗能金屬板，其特征在于，所述的耗能金屬板包括有由屈服強度大于200MPa的材料制成第一耗能金屬板1和由屈服強度小于200MPa的材料制成的第二耗能金屬板2，第一耗能金屬板1和第二耗能金屬板2交錯布置并相互之間固定連接。

所述的第一耗能金屬板1為低碳鋼鋼板或鋁合金板。

所述的第二耗能金屬板2為軟鋼鋼板或為鋅板或為鉛板。

耗能金屬板的數量和尺寸應根據實際減震方案要求組合板提供的總屈服強度以及金屬板之間的固定連接效果確定，但第一耗能金屬板1和第二耗能金屬板2的數量分別不能少于3塊和2塊。

所述第一耗能金屬板1和第二耗能金屬板2的形狀完全一致，二者的組合有：第一耗能金屬板1為低碳鋼鋼板，第二耗能金屬板2為鋅板，低碳鋼鋼板與鋅板的厚度比率為0.3∶0.7；第一耗能金屬板1為低碳鋼鋼板，第二耗能金屬板2為鉛板，低碳鋼鋼板與鉛板厚度比率為0.4∶0.6；第一耗能金屬板1為鋁合金板，第二耗能金屬板2為鋅板，鋁合金板與鋅板厚度比為0.4∶0.6。

所述的第一耗能金屬板(1)和第二耗能金屬板(2)上設置有鏤空(7)。

所述的鏤空(7)的形狀為橢圓形或為平行圓角矩形圓形或為X形或為菱形。

第一耗能金屬板1和第二耗能金屬板2之間采用環氧樹脂類或聚氨酯類金屬用膠黏劑粘接。也可以采用金屬膠黏劑粘接并輔以高強螺栓固定。還可以直接用高強螺栓連接。

本實用新型通過對不同材料的金屬進行組合使本阻尼器具有較低的屈服應力，從而使阻尼器在中小震下先于結構主要承力構件進入塑性狀態，進行耗能減震。構造鏤空形式能夠使阻尼器耗能金屬板的局部形成薄弱部位從而產生集中變形，進一步提高耗能能力。

與現有技術相比，本實用新型的優點如下：

1)本實用新型將具有不同屈服點的第一耗能金屬板和第二耗能金屬板結合，與一般阻尼器相比，屈服強度降低，在中小震下即可充分發揮復合金屬材料良好的滯回性能，使阻尼器能夠獲得較低的屈服應力和應變，同時又比單獨采用第二耗能金屬板2的阻尼器具有較好的延性。

2)采用螺栓連接，可以根據實際抗震設計和維修要求，通過調整第一耗能金屬板和第二耗能金屬板厚度比率以獲得最佳屈服耗能效果，便于安裝、升級和維修。

3)所用材料成本很低，沒有復雜構造，用低廉成本實現昂貴的極低屈服點軟鋼阻尼器的性能

附圖說明

圖1可調式金屬復合型低屈服點阻尼器正面示意圖

圖2可調式金屬復合型低屈服點阻尼器耗能金屬板詳圖

圖3耗能金屬板采用平行圓角矩形的鏤空形式時的示意圖

圖4耗能金屬板采用X形鏤空形式時的示意圖

圖5耗能金屬板采用菱形鏤空形式時的示意圖