[實用新型]兩階段協(xié)同應用的軟鋼消能器

有效

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• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN213038622U
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設計）人: 劉峰;李偉興;楊康;王凱
• 申請（專利權）人: 上海天華建筑設計有限公司
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 王宏婧

本實用新型提供了一種兩階段協(xié)同應用的軟鋼消能器。兩階段協(xié)同應用的軟鋼消能器包括頂板、菱形開洞耗能板、剪切鋼板、剪切鋼板的翼緣鋼板、底板。剪切鋼板居中縱向布置于頂板與底板之間，菱形開洞耗能板若干片層疊平行間隔放置，沿著頂板縱向布置于剪切鋼板的兩側，與之垂直。剪切鋼板的翼緣鋼板設置于剪切鋼板兩端，并與之焊接，使得剪切鋼板處于四邊固支的受力狀態(tài)。本實用新型提供的兩階段協(xié)同應用的軟鋼消能器，結構簡單、施工方便，耗能性能優(yōu)良，能夠實現(xiàn)在小震作用時提供足夠的初始剛度，在大震作用時消耗地震輸入的能量，保護主體結構免遭破壞。本實用新型既可以應用于新建建筑，又可以應用于既有建筑的加固改造。

技術領域

本實用新型涉及一種工程結構減震裝置，尤其涉及一種兩階段協(xié)同應用的軟鋼消能器，屬于工程結構的消能減震與振動控制技術。

背景技術

在減震設計中，軟鋼阻尼器的構造簡單，震后更換方便，且減震機理明確，效果顯著。由于軟鋼阻尼器只作為結構抗側力構件的一部分，屈服后不會影響結構的承載能力，可用于新建建筑，也可用于既有建筑的加固改造。

剪切鋼板消能器由中部主要承受剪力的受剪鋼板、左右兩側翼緣板以及上下兩端的連接端板組成，消能器上下端的支撐可看做剛性域，在小震或弱風振作用下，結構層間變形較小，剪切鋼板消能器處于彈性工作階段，可給結構提供一定的附加剛度；在大震及強風振作用下，結構層間變形較大，阻尼器先于主體結構發(fā)生屈服，進入彈塑性工作階段，利用腹板的剪切滯回變形以及翼緣的彎曲變形來耗散外部輸入能量，從而有效降低結構的變形及損壞程度。

菱形開洞耗能板由中間開菱形洞矩形耗能及上下兩端的連接端板組成，在地震作用下主要為彎曲變形，全截面塑性變形較為均勻，能夠充分利用塑性變形耗能。菱形開洞耗能板彎曲變形方向剛度小，可以忽略其對主體結構的剛度作用，在大震時耗能效果優(yōu)良，通過控制鋼板厚度及菱形開洞尺寸增強耗能能力。將剪切鋼板與菱形開洞耗能板協(xié)同應用，既能夠在小震時增大結構剛度，又能在大震時充分發(fā)揮耗能能力，實現(xiàn)兩階段的控制目標。

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種兩階段協(xié)同應用的軟鋼消能器，能夠在小震彈性階段和大震彈塑性階段都能有效工作，易于滿足抗震規(guī)范“兩階段、三水準”的抗震設防目標，避免主體結構發(fā)生破壞。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的技術方案如下：

本實用新型提供了一種兩階段協(xié)同應用的軟鋼消能器，包括頂板、若干片菱形開洞耗能板、剪切鋼板、剪切鋼板的翼緣鋼板、底板，所述剪切鋼板由矩形鋼板制成，居中縱向垂直布置于所述頂板、所述底板之間；所述菱形開洞耗能板由矩形鋼板菱形開洞制成，若干片所述菱形開洞耗能板層疊平行間隔放置，沿著所述頂板的延伸方向布置于剪切鋼板的兩側，并與所述剪切鋼板和所述頂板垂直，以增加消能器的初始剛度和耗能能力。所述剪切鋼板的翼緣鋼板垂直設置于所述剪切鋼板兩端，并與之焊接。

進一步的，所述剪切鋼板的厚度為10～15mm，高：寬＝1.5～2.0:1。

進一步的，所述剪切鋼板的翼緣鋼板的厚度為20～30mm，高度與所述剪切鋼板的高度相等，寬度為所述剪切鋼板高度的1/4～1/3。

進一步的，所述剪切鋼板與剪切鋼板的翼緣鋼板采用全熔透對接焊連接，使得剪切鋼板處于四邊固支的受力狀態(tài)，顯著提高其耗能能力。

進一步的，所述菱形開洞耗能板、剪切鋼板、剪切鋼板的翼緣鋼板材料為低屈服點鋼，采用全熔透對接焊與頂板、底板連接。

進一步的，所述兩階段協(xié)同應用的軟鋼消能器還包括連接板，所述連接板與所述底板的下底面連接。

進一步的，所述連接板數(shù)量為兩塊，兩塊所述連接板平行間隔設置。

進一步的，所述頂板、底板、連接板材料為普通鋼，連接板與底板采用焊接連接。

進一步的，所述兩階段協(xié)同應用的軟鋼消能器，還包括邊緣梁、邊緣柱和支撐。