[實用新型]一種可更換的內置彈簧的回字形軟鋼阻尼器及剪力墻結構

有效

• 申請號: 201721782754.2
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN207646943U
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 王威;王俊;蘇三慶;梁宇建;張恒
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E04B2/56
• 分類號: E04B2/56;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本實用新型公開一種可更換的內置彈簧的回字形軟鋼阻尼器及剪力墻結構，該阻尼器由外框架、內框架和8個內置彈簧組成，耗能部位由內框架和8個內置彈簧構成。在外框架上下邊框處分別開設4個螺栓孔，與外部構件用螺栓進行連接，實現對阻尼器的固定安裝與更換。本實用新型的外框架采用屈服強度為235MPa的普通鋼，厚度不宜小于20mm，以避免端板無法有效將力傳遞。中間耗能部位的內框架采用屈服強度為100Mpa～190MPa的低屈服點鋼，在剪力墻墻趾，塑性鉸出現的區域設置本阻尼器，作用于地震能量集中的部位，保護主體結構免遭破壞，震后對阻尼器進行更換，從而可以快速恢復結構的正常使用。

技術領域

本實用新型屬于土木工程抗震與減震領域，主要涉及結構減震控制系統中的金屬耗能阻尼器，具體的說是一種可以用于剪力墻墻趾處的可更換的內置彈簧的回字形軟鋼阻尼器及剪力墻結構。

背景技術

傳統建筑主要靠結構自身變形來吸收地震能量，許多主要構件損傷后很難被修復。隨著抗震理論、技術、方法的不斷進步以及更多高性能材料的發展應用，人們對結構的抗震性能要求越來越高，結構抗震已由抗倒塌設計逐步向可恢復功能設計轉變，以期在震后將整個社會的損失降到最低。

在實現可恢復功能結構的這幾種方法中，目前最具有可操作性的是可更換結構，在結構中設置可更換的結構構件，在強震時使結構的損傷主要集中在可更換構件，不僅可以利用其有效耗散地震輸入結構能量，而且有利于震后對受損的可更換構件快速更換，盡快恢復結構的正常使用功能。

金屬阻尼器尤其是軟鋼阻尼器是一種良好的減震隔震構件，由于金屬在進入塑性狀態后具有良好的滯回特性，并在彈塑性變形過程中吸收大量能量，因而被用來制造不同類型和構造的耗能減震器。從受力形式上可分為軸向屈服型、剪切屈服型、彎曲屈服型和扭轉屈服型阻尼器，已有的耗能阻尼器有以下這幾種：X形和三角形耗能器、扭轉梁耗能器、彎曲梁耗能器、U型鋼板耗能器、鋼棒耗能器、圓環耗能器、雙圓環耗能器和加勁圓環耗能器等。相比于其粘彈型、摩擦型和粘滯液體型等其他類型阻尼器，金屬阻尼器易加工、滯回性能穩定、易于更換、造價及維護費用低廉，因此被廣泛應用于工程結構的抗震加固和修復領域。

在現有技術中，研究的基本都是純拉壓或純剪切型阻尼器，傳統的金屬阻尼器大多為放置于梁內的剪切型阻尼器，對于放于剪力墻體內的既受拉壓又受剪切的軟鋼阻尼器目前研究甚少。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種可更換的內置彈簧的回字形軟鋼阻尼器及剪力墻結構，該阻尼器既能夠承受剪切變形，又能承受拉壓變形。

為了達到上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：

一種可更換的內置彈簧的回字形軟鋼阻尼器，包括外框架和內框架，外框架套于內框架的外周，內框架的外周沿豎直和水平方向上均設有彈簧，外框架的內表面和內框架的外表面開設有供彈簧端部嵌入的凹槽，彈簧通過凹槽安裝于外框架和內框架之間；外框架包括外框連接板和U型架，外框連接板的兩端與U型架兩個側邊的端部通過螺栓連接。

外框架和內框架同心且對應邊平行。

內框架的每個邊框對應設置兩個彈簧，且兩個彈簧的軸線平行。

內框架的上邊框和下邊框對應的彈簧軸線所在的平面與內框架縱截面平行，內框架的左邊框和右邊框對應的彈簧軸線所在的平面與內框架橫截面平行。

外框架和內框架均為鋼制的，外框架采用Q235鋼，內框架采用屈服強度為100MPa～190Mpa的軟鋼。

外框架的壁厚為20～30mm，內框架的壁厚為15～30mm。

U型架的兩個側邊上均開設有螺栓孔。