專利名稱：疊合鋼板消能減震阻尼器的制作方法
技術領域：
本發明涉及建筑技術領域，具體地說是疊合鋼板消能減震阻尼器。
背景技術：
建筑結構的消能減震，是指在建筑結構的特定部位(如梁柱之間)裝設阻尼器。當地震發生時，小震的情況下，阻尼器有足夠的剛度以滿足建筑物的正常使用，中震、大震的情況下，隨著建筑側向位移的加大，阻尼器能率先進入非彈性狀態，大量消耗輸入結構的地震能量，從而保護主體結構(梁、柱、墻)免遭地震破壞，保證建筑安全。
一般建筑結構的消能減震是由阻尼器、型鋼或混凝土的人字支撐組成消能減震體系與建筑的主體結構相連接(如附圖1)，其中的阻尼器是消能減震體系中的關鍵裝置。
目前已公知的金屬阻尼器，如三角形、X形、圓弧形、雙圓環形、方框形軟鋼阻尼器，均是通過金屬材料的塑性變形來消耗地震能量。這些金屬阻尼器由于結構形狀單一，其初始剛度不高，屈服變形偏小，耗能性能不理想，在進行建筑結構抗震的消能減震設計時，現有金屬阻尼器的剛度、屈服變形和耗能能力不可兼顧。要么初始剛度太小，不能滿足小震的情況下的正常使用；要么屈服變形和耗能能力差，不能保證中震和大震情況下有足夠的耗能能力。單一的金屬阻尼器要同時具備較大的剛度和變形耗能能力本身是一對矛盾。
發明內容
本發明的目的是提供一種在地震發生的情況下，同時具備較大的剛度和變形能力，能承擔大部分的地震作用力，保護建筑主體結構免遭地震破壞的疊合鋼板消能減震阻尼器。
本發明針對現有技術的問題和困難，運用力學原理和鋼材的機械性能，設計出一種全新的“疊合鋼板消能減震阻尼器”。
現有已公知的金屬阻尼器，以三角形鋼板阻尼器為例，在地震水平力P的作用下，其剛度K和屈服變形Δy的表達式如下
K＝Ebt3/6L3----------式(1)Δy＝fyL2/Et ----------式(2)K----三角形鋼板阻尼器的水平剛度Δy----三角形鋼板阻尼器的屈服變形E----鋼材的彈性模量fy----鋼材的屈服強度b----三角形鋼板底寬t----三角形鋼板厚度L----三角形鋼板高度三角形鋼板阻尼器具有板面應力均勻(等應力)的優點，從式(1)、式(2)可看出，提高剛度K的最有效途徑是減小板高L，但同時其屈服變形Δy降低過多，單片三角形鋼板阻尼器耗能能力較低。其它的X形、圓弧形、雙圓環形、方框形軟鋼阻尼器均有類似特點。
本發明的疊合鋼板消能減震阻尼器，由多片等寬、等厚、不等長的鋼板對稱疊合而成，運用等應力梁的受力原理，在地震水平力的作用下，各片鋼板應力均勻。
本發明的疊合鋼板消能減震阻尼器由多片等寬度、等厚度、長度不等的鋼板組成；在中間主鋼板兩側有至少兩層對稱疊合的副鋼板，鋼板與下支座連接固定，中間主鋼板還與上支座連接，兩側副鋼板的上部兩外端連接，將中間主鋼板和副鋼板層層夾緊。保證疊合鋼板在水平地震力作用下共同工作整體變形，并能在疊合鋼板接觸面上相對摩擦滑動。
主鋼板和副鋼板的下部由螺桿貫穿相連并與下支座連接，兩側副鋼板的上部兩外端也由螺桿螺栓連接。中間主鋼板最長，兩側副鋼板長度依次等距離減短。
本發明的疊合鋼板消能減震阻尼器具有剛度大、變形能力強、耗能能力強的特點，其受力明確，機構簡單，制造方便，易于安裝和維護，耐久性好。工程設計時，通過調整鋼板的數量n、厚度t、寬度b、長度L和長度差s，可以設計制造出不同初始剛度和耗能能力的阻尼器，具有剛度大，變形能力和耗能能力強的特點，為建筑結構提供充足的抵抗強烈地震的阻力。
附圖1是消能減震體系在建筑結構中的布置示意圖。
附圖2是本發明的疊合鋼板消能減震阻尼器結構示意圖。
附圖3是本發明的疊合鋼板消能減震阻尼器透視圖。
圖中，1-主鋼板，2-副鋼板，3-下支座，4-上支座，5-連接螺桿，6-連接螺桿，7-螺帽，8-阻尼器，9-人字形支撐。
具體實施例方式
如圖3所示，是本發明的疊合鋼板消能減震阻尼器由多片等寬度、等厚度、長度不等的鋼板對稱疊合組成，中間主鋼板1與下支座3和上支座4相連，兩側副鋼板2(一側有三層)與下支座3相連，主鋼板和副鋼板的下部開圓形螺栓孔，由螺桿5貫穿相連并與下支座連接，兩側副鋼板的上部兩外端開有長圓形螺栓孔，并由螺桿6連接，將中間主鋼板和副鋼板夾緊。中間主鋼板最長，兩側副鋼板長度依次等距離減短。
本發明的疊合鋼板消能減震阻尼器可以用于多層、高層混凝土結構和鋼結構的建筑中，通過人字形支撐(型鋼的或混凝土的)與建筑結構主體相連，連接可采用螺栓連接也可采用焊接，組成消能減震結構體系，解決建筑結構在強烈地震作用下的安全性問題，該裝置可用于新建工程中，也可用于抗震加固改造工程中。
制造疊合鋼板消能減震阻尼器的鋼材選用GB/T700-1988碳素結構鋼板Q195、Q215、Q235均可，該種鋼材強度低、延性好。
權利要求
1.一種疊合鋼板消能減震阻尼器，其特征在于由多片等寬度、等厚度、長度不等的鋼板組成；在中間主鋼板兩側有至少兩層對稱疊合的副鋼板，鋼板與下支座連接固定，中間主鋼板還與上支座連接，兩側副鋼板的上部兩外端連接，將中間主鋼板和副鋼板層層夾緊。
2.根據權利要求1所述的疊合鋼板消能減震阻尼器，其特征在于主鋼板和副鋼板的下部由螺桿貫穿相連并與下支座連接，兩側副鋼板的上部兩外端也由螺桿螺栓連接。
3.根據權利要求1所述的疊合鋼板消能減震阻尼器，其特征在于中間主鋼板最長，兩側副鋼板長度依次等距離減短。
全文摘要
本發明一種疊合鋼板消能減震阻尼器。其特征在于由多片等寬度、等厚度、長度不等的鋼板組成；在中間主鋼板兩側有至少兩層對稱疊合的副鋼板，鋼板與下支座連接固定，中間主鋼板還與上支座連接，兩側副鋼板的上部兩外端連接，將中間主鋼板和副鋼板層層夾緊。本發明的疊合鋼板消能減震阻尼器具有剛度大、變形能力強、耗能能力強的特點，其受力明確，機構簡單，制造方便，易于安裝和維護，耐久性好。為建筑結構提供充足的抵抗強烈地震的阻力器。
文檔編號E04B1/98GK1978806SQ200510048659
公開日2007年6月13日 申請日期2005年12月2日 優先權日2005年12月2日
發明者盧銳 申請人:盧銳