[實用新型]一種剪切支撐型消能器

有效

• 申請號: 201420812629.1
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN204326294U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 黃鎮;吳鵬;覃作偉
• 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建筑工程用減震裝置，特別涉及一種剪切支撐型消能器。

背景技術

金屬消能器是消能器的一種常見類型，利用金屬屈曲吸收地震能量，由于其性能穩定、成本較低且加工方便的優點，近年來在國內外得到了廣泛的應用。

目前廣泛采用的金屬消能器主要有拉壓型、彎曲型和剪切型消能器。其中，剪切型消能器剛度大，控制側移方便，但其容易發生面外鼓曲，造成滯回環捏縮，無法實現全截面屈服，且邊角處存在明顯的應力集中，容易提前出現裂縫，大大削弱了消能器的疲勞壽命，影響消能器正常工作。此外，此消能器的耗能部件與固定部件主要采用焊接的方式，存在殘余應力，而局部殘余應力可能已使材料屈服，因而顯著影響著消能器的減震效果。為了解決這種問題，工程界提出了三種解決方法：1.焊接加勁肋，該方法存在殘余應力和變形；2.開縫，該方法會切斷拉力場，從而削弱剛度；3.另設裝置約束面外變形，該方法構造復雜。

發明內容

發明目的：針對上述現有技術，提出一種剪切支撐型消能器，該消能器結構簡單且滯回性能穩定。

技術方案：一種剪切支撐型消能器，包括上頂板、下頂板、若干組核心耗能部件以及耳板；其中，所述每組核心耗能部件包括兩條成交叉設置核心板條以及銷釘，所述每條核心板條的兩端和中間位置設有通孔，所述銷釘穿過兩條核心板條的中間通孔，兩條核心板條分別通過穿過其兩端通孔的銷釘連接耳板，所述若干耳板均固定在上頂板和下頂板上。

進一步的，所述每個耳板與核心板條接觸面貼有聚四氟乙烯板。

進一步的，所述每個耳板與上頂板或下頂板之間采用全熔透焊縫連接。

進一步的，所述每個耳板的通孔內涂覆石墨粉或潤滑油。

進一步的，所述每組耗能部件中的兩條核心板條之間設有穿過銷釘的墊片，所述墊片表面設有減摩材料。

進一步的，所述銷釘采用螺栓、螺母結構，所述螺栓的螺帽、螺栓與通孔的接觸位置，以及螺母與耳板或核心板條接觸的表面均涂覆減磨材料。

進一步的，所述核心板條采用225MPa以下低屈服點鋼或延性率為0.45～0.5的鋼材。

有益效果：本實用新型提出的消能器主要由核心板條和連接構件組成。核心板條兩端通孔通過銷釘與連接上下頂板的耳板相連。核心板條數量為偶數，兩兩交叉成對布置，交叉的一對核心板條中點通過銷釘連接。核心板條只存在軸向變形，利用核心板條的軸向變形耗散地震能量，其理論滯回曲線如圖6所示。核心板條中點處的銷釘起連接兩核心板條和減小計算長度的作用。消能器在工作時，總是一核心板條受壓，另一核心板條受拉；受壓的核心板條在較大壓應力作用下會發生屈曲失穩，影響消能器耗能能力，受拉核心板條則沒有此問題。本實用新型設置銷釘將兩不同受力狀態的板條相互聯系，利用受拉板條為受壓板條提供側向約束，減小受壓板條的計算長度，可以有效地防止板條出現屈曲失穩，保證其有效的耗能能力。此外，工程中可根據需要增加核心板條對數以對出力和剛度等進行控制，設計上也具有簡便性和靈活性。

耳板銷釘孔通過涂覆石墨粉或輪滑油來減小摩擦，保證核心板條工作時的轉動能力。兩條核心板條接觸位置貼有聚四氟乙烯板，兩條核心板條之間設置表面附有減磨材料的墊片，從而進一步的減小核心板轉動時的摩擦。本實用新型提供了一種設計制作簡單、耗能能力好、受力明確、性能穩定且造價較低的剪切支撐型消能器。

附圖說明

圖1為具有一組核心耗能部件的剪切支撐型消能器結構示意圖；

圖2為具有兩組核心耗能部件的剪切支撐型消能器結構示意圖；

圖3為該剪切支撐型消能器裝配構造示意圖；

圖4為該剪切支撐型消能器核心板條示意圖；

圖5為該剪切支撐型消能器所用銷釘示意圖；

圖6為該剪切支撐型消能器的理論滯回曲線。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做更進一步的解釋。