一種剪切型軟鋼阻尼器的製作方法

2023-07-28 13:26:26 3

本實用新型屬於建築領域，涉及消能減震技術領域，具體涉及一種剪切型軟鋼阻尼器。

背景技術：

隨著人們生活水平和生活質量的提高，人們對建築及房屋的安全性越來越重視，如何確保建築物在強震中少晃動、安全是工程領域的重大課題，因此採取一種安全、合理、經濟的結構體系有效的減輕地震災害有著重要的現實意義和深遠的歷史意義。人們在長期抵禦地震災害的過程中，積累了豐富的經驗，防震的技術已從傳統的、被動的抗震方法向主動的、積極的減震隔震方法過度。

軟鋼阻尼器通常採用低屈服應力鋼材製成，是結構被動控制中耗能減震裝置的一種。軟鋼具有較好的低周疲勞性能和滯回性能，在地震或風振時，通過軟鋼發生塑性屈服滯回變形而耗散輸入結構中的能量，從而達到減震的目的。剪切型軟鋼阻尼器是較為常見的軟鋼阻尼器，現有的剪切型軟鋼阻尼器由一塊剪切耗能板和兩塊端板組成，這種構造只能承受剪切耗能板平面內載荷，若是承受平面外載荷易造成阻尼器面外失穩導致失效，從而喪失消能減震的作用。此外，現有剪切型軟鋼阻尼器機械強度有待提高，當遭受外力時會因結構強度較差而遭到破壞而失效。

發明專利剪切與彎曲組合型分階段屈服軟鋼阻尼器(申請號為201310660903.8)包括兩塊L形連接鋼板、矩形鋼片耗能組件、圓形軟鋼耗能組件、X形軟鋼耗能鋼片和套箍件，其中矩形軟鋼耗能組件初始剛度大、耗能能力強、屈服位移較小，屬於剪切型，圓形軟鋼耗能組件初始剛度較矩形軟鋼耗能鋼片小，耗能能力強且韌性好，屬於剪彎型，該發明雖然解決了傳統阻尼器減震耗能水準單一的缺陷，但是結構較為複雜，生產複雜，成本高，且機械強度低，減震效果仍然有待提高。

因此急需提供一種能夠同時實現剪切耗能和彎曲耗能，耗能能力高，能承受多個方向的載荷，機械強度高，穩定可靠，結構簡單，生產成本低的剪切型軟鋼阻尼器。

技術實現要素：

本實用新型的目的是針對現有剪切型軟鋼阻尼器的不足，提供一種能夠同時實現剪切耗能和彎曲耗能，耗能能力高，能承受多個方向的載荷，機械強度高，穩定可靠，結構簡單，生產成本低的剪切型軟鋼阻尼器。

本實用新型提供了如下技術方案：

一種剪切型軟鋼阻尼器，包括相互平行的上端板和下端板，所述上端板和下端板間設有耗能板，所述耗能板均勻排列在所述上端板和下端板間，所述耗能板的兩側均設有翼緣板，所述耗能板開有若干第一耗能孔，所述翼緣板開有若干第二耗能孔。

優選的，所述耗能板的數量至少為1個。採用數塊均勻排列的耗能板可以提高產品的抗扭轉能力，機械強度高，減震效果好。

優選的，所述翼緣板與耗能板一體成型，所述翼緣板垂直於所述上端板和下端板。在遭受平面外載荷時，兩側翼緣板具有加固作用，具有剪切耗能作用的耗能板起到彎曲耗能作用，即同時實現剪切耗能和彎曲耗能，提高了耗能能力，保證產品不會失效。

優選的，所述第一耗能孔形狀相同，在所述耗能板上均勻排布。第一耗能孔的存在使耗能板具備耗能能力。

優選的，所述耗能板、翼緣板與上端板、下端板的連接方式為一體成型、焊接或以高強度螺栓緊固中的一種。

優選的，所述耗能板的材料為軟鋼鋼板，材料伸長率為40％-50％，該伸長率範圍內的軟鋼材料具有較好的滯回性能，通過塑性屈服滯回變形而耗散輸入結構中的能量，達到減震的目的。

本實用新型的有益效果是：

(1)本實用新型在耗能板兩側設翼緣板，具有加固的作用，能夠提高軟鋼阻尼器的整體機械性能；在遭受平面外載荷時，兩側翼緣板進行加固，耗能板由剪切耗能轉為彎曲耗能，能夠同時實現剪切耗能和彎曲耗能，提高了耗能能力，穩定可靠。

(2)本實用新型採用數塊均勻排列的耗能板，能夠提高產品的抗扭轉能力，能承受多個方向的載荷，機械強度高，減震效果好。

(3)本實用新型中第一耗能孔和第二耗能孔的存在分別使耗能板和翼緣板具有耗能能力。

(4)本實用新型結構簡單，加工方便，生產成本低。

附圖說明

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解和說明。

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的側視圖；

圖3是圖1中A-A位置的剖視示意圖。

圖中標記為：1、上端板；2、下端板；3、翼緣板；4、耗能板；5、第一耗能孔；6、第二耗能孔。

具體實施方式

實施例1

如圖1、圖2和圖3所示，一種剪切型軟鋼阻尼器，包括相互平行的上端板1和下端板2，上端板1和下端板2間設有耗能板4，兩個耗能板4均勻排列在上端板1和下端板2間，耗能板4的兩側均設有翼緣板3，耗能板4開有若干第一耗能孔5，翼緣板3開有若干第二耗能孔6。

如圖1和圖2所示，翼緣板3與耗能板4一體成型，翼緣板3垂直於上端板1和下端板2。

如圖1所示，第一耗能孔5形狀相同，在耗能板4上均勻排布，第一耗能孔5的存在使耗能板4具備耗能能力。

如圖1所示，耗能板4、翼緣板3與上端板1、下端板2的連接方式為一體成型。耗能板4的材料為軟鋼鋼板，材料伸長率為40％，該伸長率的軟鋼材料具有較好的滯回性能，通過塑性屈服滯回變形而耗散輸入結構中的能量，達到減震的目的。

本實施例的工作原理為：當遭受平面內載荷時，2個均勻排列的耗能板4具有剪切耗能作用，翼緣板3進行機械加固和輔助耗能，實現減震；當遭受平面外載荷時，兩側翼緣板3進行加固，起到端板作用，耗能板4由剪切耗能轉變為彎曲耗能，因此本實施例能夠同時實現剪切耗能和彎曲耗能，耗能能力高，穩定可靠，且結構簡單，生產成本低。

實施例2

如圖1和圖2所示，一種剪切型軟鋼阻尼器，包括相互平行的上端板1和下端板2，上端板1和下端板2間設有耗能板4，3個耗能板4均勻排列在上端板1和下端板2間，耗能板4的兩側均設有翼緣板3，耗能板4開有若干第一耗能孔5，翼緣板3開有若干第二耗能孔6。

如圖1和圖2所示，翼緣板3與耗能板4一體成型，翼緣板3垂直於上端板1和下端板2。第一耗能孔5形狀相同，在耗能板4上均勻排布，第一耗能孔5的存在使耗能板4具備耗能能力。

如圖1所示，耗能板4、翼緣板3與上端板1、下端板2以高強度螺栓緊固連接。耗能板4的材料為軟鋼鋼板，材料伸長率為45％，該伸長率的軟鋼材料具有較好的滯回性能，通過塑性屈服滯回變形而耗散輸入結構中的能量，達到減震的目的。

本實施例的工作原理為：當遭受平面內載荷時，3個均勻排列的耗能板4具有剪切耗能作用，翼緣板3進行機械加固和輔助耗能，實現減震；當遭受平面外載荷時，兩側翼緣板3進行加固，起到端板作用，耗能板4由剪切耗能轉為彎曲耗能，因此本實施例能夠同時實現剪切耗能和彎曲耗能，耗能能力高，穩定可靠，且結構簡單，生產成本低。

以上所述僅為本實用新型的優選應用案例，並不用於限制本實用新型，儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。