[發(fā)明專利]一種插入式夾板剪切板阻尼器

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• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104453005A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 馬寧;董旭峰;歐進萍
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李寶元;梅洪玉

技術領域

本發(fā)明涉及一種插入式夾板剪切板阻尼器，主要用于屬于結構工程領域。

背景技術

剪切板阻尼器是一種依靠上下兩塊水平連接板在水平方向的相對位移使中間的一塊耗能鋼板發(fā)生平面內的剪切變形耗能能量的耗能裝置，在地震作用下由它來耗散地震輸入的部分能量，從而使主體結構不產生過大的損傷，有效的保證了結構的安全性。剪切板阻尼器不僅可以用于框架結構還可以用于耗能連梁剪力墻結構，它具有穩(wěn)定的滯回特性、良好的低周疲勞特性，長期可靠性，不受環(huán)境溫度影響的特點，在日本、美國等國家應用廣泛。

剪切板阻尼器雖然有很多優(yōu)點，但也存在以下缺點。1.阻尼器的耗能鋼板一般與上下連接板剛接，使其無法在縱向上自由移動，從而在剪切變形的同時引起較大的薄膜應力，達到相同角應變時需要更大的剪切力，容易造成與其連接的結構主體構件的破壞。2.當阻尼器的承載力較大時，耗能鋼板的寬厚比很難設計的比較小，使得耗能鋼板在水平位移下容易發(fā)生平面外的屈曲變形，從而使其承載力降低，耗能性能退化，并難以建立準確的本構模型。3.當剪切板阻尼器用于耗能連梁剪力墻結構時，要求阻尼器平面尺寸不能過大，而集中在耗能連梁的中部，以保證阻尼器以受剪為主，這會使得耗能鋼板寬厚比過小而與連接板連接困難。為了改善剪切板阻尼器耗能鋼板的平面外屈曲，可以在耗能鋼板邊緣及中心設置加勁肋，然而增設加勁肋后使得阻尼器的屈服力、承載力和初始剛度等關鍵參數(shù)難以估計，而使阻尼器設計困難，此外，加勁肋與耗能鋼板采用焊接連接，而焊接不僅制作復雜還會過早的發(fā)生沿著焊縫的破壞，大大降低阻尼器的疲勞壽命。

因此，開發(fā)一種適合耗能連梁剪切墻結構，可以抑制耗能鋼板平面外屈曲，滯回性能穩(wěn)定、結構簡單、且可以有效消除薄膜應力的新型剪切板阻尼器，對于減小結構在地震下的振動響應，防止結構主體構件破壞具有重要的實際意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是：提供一種插入式夾板剪切板阻尼器，解決已有剪切板阻尼器耗能鋼板難以應用于耗能連梁剪切墻結構，在變形過程中產生較大薄膜應力，且容易發(fā)生平面外失穩(wěn)、滯回性能不穩(wěn)定、參數(shù)難以設計、生產成本高、難以批量化生產等問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術方案如下：

一種插入式夾板剪切板阻尼器，包括耗能鋼板組1、夾板單元2和連接板單元3，所述的耗能鋼板組1包括至少一塊耗能鋼板1-1，耗能鋼板1-1平行排列，相互之間不連接；所述的夾板單元2包括至少一個截面為空心矩形的夾板子單元2-1，每個夾板子單元2-1包圍一個耗能鋼板1-1，且與所包圍的耗能鋼板1-1同軸；所述的連接板單元3由2塊矩形連接鋼板3-1組成，其表面開有凹槽組4，包括至少一個凹槽4-1；所述的耗能鋼板1-1插入矩形連接鋼板3-1上的凹槽4-1中，凹槽4-1的數(shù)量與耗能鋼板1-1數(shù)量一致，且大小和形狀與耗能鋼板1-1垂直于矩形連接鋼板3-1的截面相同。

所述的夾板子單元2-1空心矩形內邊緣水平方向尺寸比耗能鋼板1-1大100～300mm，空心矩形豎直方向尺寸比耗能鋼板1-1小10～80mm，在耗能鋼板1-1厚度方向上夾板子單元2-1空心矩形內邊緣與耗能鋼板1-1之間的間隙為1～3mm。

所述夾板子單元2-1由2塊蓋板和2塊墊板組成，蓋板平行于耗能鋼板1-1的平面，墊板平行于耗能鋼板1-1的厚度方向；當耗能鋼板1-1的數(shù)量多于1個時，夾板單元2的相鄰夾板子單元2-1間共用同1塊蓋板；各側的墊板通過螺栓或焊接與蓋板連接，形成夾板單元2。

所述的耗能鋼板1-1為矩形、兩個角對接的雙三角形或兩側去掉半橢圓弧形的矩形；耗能鋼板1-1采用低屈服點鋼或其他高延性鋼制作。

所述的夾板單元采用全鋼、混凝土或鋼-混凝土制成。