[實用新型]雙向耗能軟鋼消能器

有效

• 申請號: 201320110646.6
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN203200946U
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 黃鎮;劉峰;李愛群
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本實用新型涉及一種工程結構減震裝置，尤其涉及一種雙向耗能軟鋼消能器，屬于工程結構的消能減震與振動控制技術。?

背景技術

工程結構消能減震技術是在結構物的某些部位設置消能裝置，通過消能裝置產生滯回變形來耗散或吸收地震輸入結構中的能量，以減少主體結構的地震反應，從而避免結構產生破壞或倒塌，達到減震控制的目的。目前的消能器基本上都是單一耗能原理制成的，存在一定的不足，比如承載力曲線不穩定、滯回曲線“捏縮現象明顯”等（如圖4、圖5和圖6所示）；現有的軟鋼消能器，從受力形式上分為：軸向屈服型、彎曲屈服型、剪切屈服型以及扭轉屈服型，由于地震作用的方向具有不確定性，因此難以保證這些耗能方向單一的軟鋼消能器在地震時能夠有效起到作用。?

實用新型內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種設計簡單、加工方便、性能穩定的雙向耗能軟鋼消能器，實現面內剪切耗能和面外彎曲耗能，消耗地震動能量。?

技術方案：為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：?

雙向耗能軟鋼消能器，包括核心耗能構件，所述核心耗能構件包括構成工字型結構的三塊矩形耗能鋼板，所述三塊矩形耗能鋼板分別記為左側矩形耗能板、中間矩形耗能板和右側矩形耗能板，所述中間矩形耗能板固定在左側矩形耗能板和右側矩形耗能板之間。三塊矩形耗能鋼板的尺寸參數需根據工程需要和減震要求具體確定。?

優選的，所述三塊矩形耗能鋼板的材質為軟鋼板（低屈服點鋼板）。?

優選的，所述左側矩形耗能板和中間矩形耗能板之間、中間矩形耗能板和右側矩形耗能板之間通過角焊縫連接。?

上述消能器，在地震作用導致建筑物發生層間變形時，核心耗能構件屈服，能夠耗散地震輸入的能量，實現消能減震的目的。與單一耗能方向、單一耗能原理不同，該消能器基于彎曲屈服和剪切屈服兩種原理的結合設計，同時實現面內剪切屈服耗能和面外彎曲屈服耗能；通過合理布置三塊矩形耗能鋼板，能夠在任一方向地震作用時都能夠消能減震。?

優選的，還包括頂板和底板，所述頂板固定在核心耗能構件的上端面，所述底板固定在核心耗能構件的下端面。頂板和底板的設計是為了方便與建筑物連接。?

更為優選的，所述頂板和核心耗能構件之間、核心耗能構件和底板之間通過全透對接焊連接。?

更為優選的，所述頂板上設置有與建筑物連接用的頂板螺栓孔，所述底板上設置有與建筑物連接用的底板螺栓孔。使用時，頂板通過高強螺栓與梁連接，底板通過摩擦型高強螺栓與人字型支撐或中間支柱連接，一般消能器不宜與建筑物焊接，通過螺栓連接能夠方便震后對消能器進行檢修和更換。?

更為優選的，所述頂板和底板的材質為普通鋼板。?

本案提供的消能器為非承重構件，不能夠承擔建筑物結構的重量，在消能器安裝后不改變建筑物主體結構豎向受力體系；本案提供的消能器既可以用于新建筑物的抗震設計，也可以用于既有建筑物的抗震加固設計。?

有益效果：本實用新型提供的雙向耗能軟鋼消能器，基于彎曲屈服和剪切屈服兩種原理的結合設計，同時實現面內剪切屈服耗能和面外彎曲屈服耗能；核心部分采用低屈服點剛，通過合理布置三塊矩形耗能鋼板，保證地震作用時在設定的層間位移變形下屈服耗能，避免結構破壞，起到保護作用。?

附圖說明

圖1為本實用新型的正視結構示意圖；?

圖2為本實用新型的側視結構示意圖；?

圖3為本實用新型的俯視結構示意圖；?

圖4為單一矩形耗能板面內剪切屈服承載力曲線；?

圖5為單一矩形耗能板面外彎曲屈服承載力曲線；?

圖6為單一矩形耗能板面內剪切屈服滯回曲線；?

圖7為X向地震作用下，本實用新型的承載力曲線；?

圖8為Y向地震作用下，本實用新型的承載力曲線；?

圖9為X向地震作用下，本實用新型的滯回曲線。?

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。?

如圖1、圖2、圖3所示為一種雙向耗能軟鋼消能器，包括核心耗能構件、頂板1和底板6；所述核心耗能構件包括構成工字型結構的三塊矩形耗能鋼板，所述三塊矩形耗能鋼板分別記為左側矩形耗能板3、中間矩形耗能板4和右側矩形耗能板5，所述中間矩形耗能板4固定在左側矩形耗能板3和右側矩形耗能板5之間；所述頂板1固定在核心耗能構件的上端面，所述底板6固定在核心耗能構件的下端面，在頂板1上設置有與建筑物連接用的頂板螺栓孔2，在底板6上設置有與建筑物連接用的底板螺栓孔7。?