[發明專利]一種柱腳耗能阻尼器

在審

• 申請號: 201910041208.0
• 申請日: 2019-01-16
• 公開（公告）號: CN109653392A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 謝啟芳;張保壯;張云;郭甜甜
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種柱腳耗能阻尼器，包括多塊限位板和多塊連接板，各限位板繞柱腳設置并拼接形成一個供柱腳置入的環，各連接板繞柱腳設置并拼接形成一個供柱腳置入的環，連接板位于限位板的上方，二者通過開口朝向環外或環內的U形板連接。該裝置首先通過增加柱底橫截面來改善由于柱搖擺引起的恢復力，其次在限位板與連接板中間四個方向都設置軟鋼制成的U形板，通過軟鋼的塑性滯回變形耗散地震能量，使得柱搖擺時可以多方向耗能，減輕柱腳震害。該阻尼器制作簡單、便于施工，具有良好經濟價值和應用前景。

技術領域

本發明屬于建筑工程結構抗震技術領域，特別涉及一種柱腳耗能阻尼器。

背景技術

建筑結構消能減震技術在工程實踐中的應用日益廣泛，可以有效的減輕結構在風和地震等動力作用下的反應與損傷，有效的提高結構抗震能力，目前已成功應用于各種工程結構。在框架結構中，柱腳是連接上部結構和基礎的重要節點，其連接的可靠性直接影響整個框架結構的穩定性。在柱腳中設置可以消耗地震能量的部件，顯然會降低地震引起的建筑物的動力反應，從而減輕地震災害。

近年來阻尼器被廣泛的應用，其中軟鋼阻尼器由于其經濟、實用、占用空間小、能在地震中吸收大量能量而備受歡迎。這是一種利用軟鋼的塑性滯回變形耗散地震能量的位移型消能元件，可以在超過超過屈服應變幾十倍的塑性應變下往返變形數百次而不斷裂，在此過程中達到耗能減震的目的,具有阻尼力輸出噸位大，無明顯的頻率相關性和時間相關性，耐久性好，成本低廉，安裝更換方便等優點。

在阻尼器中，耐久性和耐腐蝕性是普遍存在的問題。如粘彈性阻尼器容易老化，粘滯阻尼器的維護問題，摩擦阻尼器在長期應用下的可靠性，形狀記憶合金阻尼器代價高昂等問題。綜合來看，軟鋼阻尼器是目前國內外廣泛研究的耗能阻尼器中構造簡單、造價低廉、力學模型明確的一種被動耗能裝置。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種柱腳耗能阻尼器，通過耗能元件的彎曲變形來增加柱腳的側向剛度、消耗輸入柱腳的地震能量，以達到增強木框架結構房屋柱節點的耗能能力，保護節點處梁柱等主要受力構件和節點免受震害或減輕震害的目的。此外，本發明克服現有現有技術中金屬阻尼器平面內設計、單向布置的弊端，在多個方向上都具有良好的變形能力和抗疲勞性能，無論地震動來自哪個方向，都能夠很好的發揮作用。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種柱腳耗能阻尼器，包括多塊限位板1和多塊連接板4，各限位板1繞柱腳設置并拼接形成一個供柱腳置入的環，各連接板4繞柱腳設置并拼接形成一個供柱腳置入的環，各連接板4位于各各限位板1的上方，二者通過開口朝向環外或環內的U形板3連接。

所述限位板1有四塊，每塊為雙層結構，其在柱橫截面的形狀為L形，且兩邊的內側均為1/4弧形，四塊限位板1依次拼接，相鄰限位板1的上下層相互交錯，形成內部為環形的結構，其中環形的內部用于置入柱腳。

所述相鄰限位板1的上下層之間通過銷釘2固定。

所述限位板1長寬均為500mm，高100mm，中間圓弧直徑為250～300mm，銷釘孔2直徑10～12mm。

所述連接板4有兩塊，每塊為半圓環形的鋼板，通過第一螺栓5將兩部分拼接。

所述U形板3由軟鋼制成，包括兩個平直段和一個圓弧段，在上部平直段設置兩個螺栓孔，與連接板4通過第二螺栓6固定，下部平直段與限位板1焊接固定。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1)在柱底設置限位板，增大整體結構的抗側剛度，減小了水平地震作用下木結構古建筑中各位置的相對位移反應，增加了柱的抗傾覆力，提高柱子穩定性，在地震作用下不易傾倒。