一種設有多個剪切腹板的金屬阻尼器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種設有多個剪切腹板的金屬阻尼器，包括剪切腹板、設置在剪切腹板上下方的水平連接鋼板、設置在剪切腹板兩端的翼緣板、設置在剪切腹板側面的加勁板，所述剪切腹板和上下水平連接鋼板之間分別采用焊接連接，所述剪切腹板和兩端的翼緣板之間分別采用焊接連接，所述加勁板和剪切腹板之間采用焊接連接，所述剪切腹板至少設有兩個，且相鄰的剪切腹板相互平行，所有剪切腹板之間的間距相同或不同。本發明利用剪切腹板平面內受力時初始剛度較大的優點，且通過設雙剪切腹板和不同加勁板的方式防止剪切腹板的平面外屈曲，保證了阻尼器的耗能能力及穩定性；當所需噸位較大時，雙剪切腹板金屬阻尼器的重量和長度較單剪切腹板小。
【專利說明】一種設有多個剪切腹板的金屬阻尼器
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑工程結構抗震【技術領域】，具體地說，是涉及一種設有多個剪切腹板的金屬阻尼器。
【背景技術】
[0002]建筑結構的消能減震是指在建筑結構中設置適當的消能部件，消能部件可由耗能減震裝置及斜撐、墻體、梁或節點等支撐構件組成。金屬阻尼器是一種耗能性能優越、構造簡單、制作方便、造價低廉、易于更換的耗能減震裝置。它既可以配合隔震支座或隔震系統，作為其中的耗能單元或限位裝置，又可以單獨用于建筑結構中作為耗能裝置，提供附加阻尼和剛度，因此具有廣泛的應用前景。
[0003]由于金屬在進入塑性狀態后具有良好的滯回特性，并在彈塑性滯回變形過程中吸收大量能量，因而被廣泛用來制造不同類型和構造的耗能減震器。國內外學者利用金屬阻尼器剪切腹板在平面內滯回變形過程來吸收能量，這類金屬阻尼器具有較好的耗能性能。然而，由于現有技術中，一般是只采用一個剪切腹板來耗能，當所需噸位較大的金屬阻尼器時，剪切腹板的重量、長度均需相應增大，不方便裝運、安裝。
【發明內容】
[0004]本發明目的在于克服現有的技術不足，提出了一種設有多個剪切腹板的金屬阻尼器，克服了大噸位金屬阻尼器鋼板由于面積較大而易發生面外屈曲，及大噸位金屬阻尼器的長度、重量都變大的缺陷。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0006]一種設有多個剪切腹板的金屬阻尼器，包括剪切腹板、設置在剪切腹板上下方的水平連接鋼板、設置在剪切腹板兩端的翼緣板、設置在剪切腹板側面的加勁板，所述剪切腹板和上下水平連接鋼板之間分別采用焊接連接，所述剪切腹板和兩端的翼緣板之間分別采用焊接連接，所述加勁板和剪切腹板之間采用焊接連接，所述加勁板和上下水平連接鋼板、兩端翼緣板接觸處均采用焊接連接，所述剪切腹板至少設有兩個，且相鄰的剪切腹板相互平行，所有剪切腹板之間的間距相同或不同。
[0007]進一步，當相鄰剪切腹板之間的間距較小時，剪切腹板之間填充彈性材料，剪切腹板最外側的兩個側面上設置加勁板。
[0008]進一步，當相鄰剪切腹板之間的間距較大時，在每個剪切腹板的兩側均設置加勁板。
[0009]進一步，所述剪切腹板同一側面上的加勁板交叉或無交叉設置。
[0010]進一步，所述加勁板采用水平、豎直或對角連接的方向設置于剪切腹板的側面上。
[0011]進一步，所述加勁板采用通長或局部模式設置于剪切腹板的側面上。
[0012]進一步，所述剪切腹板設計成矩形或方形。
[0013]本發明結構原理:剪切腹板是阻尼器的耗能部件，并提供金屬阻尼器的初始剛度，所述上下水平連接鋼板為金屬阻尼器的固定連接裝置，防止剪切腹板上下端發生相對變形，并與其他建筑結構相連。剪切腹板兩端的翼緣板，防止剪切腹板在屈服前發生局部屈曲現象及保證在大變形階段有穩定的滯回性能。為了克服現有鋼板平面內剪切時易發生屈曲及初始剛度較低的缺陷，必須盡量減小剪切腹板的面積，本發明的金屬阻尼器設置多個剪切腹板，在單個面積保證很小的情況下，能滿足噸位較大的金屬阻尼器使用場合。
[0014]本發明具有以下優點:
[0015]1、利用多個剪切腹板平面內受力時初始剛度較大的優點，保證了阻尼器的耗能能力及穩定性；
[0016]2、多個剪切腹板外側面設置加勁板更加靈活，而不局限于某一種，故可根據不同的金屬阻尼器選擇不同的加勁方式。
[0017]3、由于采用了多個剪切腹板，當所需噸位較大的金屬阻尼器時，該類型的金屬阻尼器可使阻尼器的重量和長度都大大減小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1 (a_h)為本發明金屬阻尼器的正截面結構示意圖。
[0019]圖2 (a-h)為圖1的金屬阻尼器沿1-1方向的剖面結構示意圖。
[0020]圖3 (a-h)為圖1的金屬阻尼器沿2-2方向的剖面結構示意圖。
[0021]圖中各符號代表:1.剪切腹板；2.翼緣板；3.加勁板；4.上下水平連接鋼板；
5.彈性材料。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明:本實施例在以本發明技術方案的前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0023]實施例(以剪切腹板設有兩塊為例):
[0024]參見圖1 (a-h)、圖2 (a_h)、圖3 (a_h)所示，為本發明金屬阻尼器的八個不同結構的實施例。其中，圖2為圖1沿1-1方向的剖面結構示意圖；圖3為圖1沿2-2方向的剖面結構示意圖。圖中包括剪切腹板1、設置在剪切腹板I上下方的水平連接鋼板4、設置在剪切腹板I兩端的翼緣板2、設置在剪切腹板I側面的加勁板3。上下方的水平連接鋼板4與其它建筑結構連接。剪切腹板I設有兩塊，兩塊剪切腹板I之間相互平行。兩塊剪切腹板I和上下水平連接鋼板4之間分別采用焊接連接。兩塊剪切腹板I和兩端的翼緣板2之間分別采用焊接連接。加勁板3和兩塊剪切腹板I之間分別采用焊接連接。加勁板3和上下水平連接鋼板4、兩端翼緣板2接觸處均采用焊接連接。兩塊剪切腹板I大小相同，均采用方形結構。
[0025]參見圖1 (a-c )、圖2 (a_c )、圖3 (a_c )為兩塊剪切腹板I之間的間距較小的情況下的三個實施例。在兩塊剪切腹板I之間均填充有彈性材料5，該彈性材料5可以采用橡膠、硅膠、或其他彈性材料。在兩塊剪切腹板I外側面上的加勁板3對稱設計，且兩側面上的加勁板3數量、方向、大小均相同。
[0026]實施例1:[0027]如圖1 (a)、圖2 (a)、圖3 (a)所示，在兩塊剪切腹板I的外側面上，分別通長設有兩塊豎直方向的加勁板3、兩塊水平方向的加勁板3，兩塊豎直方向的加勁板3和兩塊水平方向的加勁板3之間相互十字型交叉。
[0028]實施例2:
[0029]如圖1 (b)、圖2 (b)、圖3 (b)所示，在兩塊剪切腹板I的外側面上，分別通長設有兩塊沿不同對角交叉的加勁板3，兩塊沿不同對角交叉的加勁板3之間相互十字型交叉。
[0030]實施例3:
[0031]如圖1 (C)、圖2 (C)、圖3 (C)所示，在兩塊剪切腹板I的外側面上，分別局部設有五對十字型交叉的加勁板3，五對十字型交叉的加勁板3在剪切腹板I的外側面上對稱設置。其中一對位于剪切腹板I外側面的中心位置，其余四對位于剪切腹板I的四個直角的內側。
[0032]參見圖1 (d-h )、圖2 (d-h )、圖3 (d-h )為兩塊剪切腹板I之間的間距較大的情況下的五個實施例。在兩塊剪切腹板I之間設置加勁板3，加勁板3的兩側邊分別焊接在兩塊剪切腹板I的內側面上。在兩塊剪切腹板I外側面上的加勁板3對稱設計，且兩側面上的加勁板3數量、方向、大小均相同。
[0033]實施例4:
[0034]如圖1 (d)、圖2 (d)、圖3 Cd)所示，在兩塊剪切腹板I的外側面上，分別通長設有兩塊水平方向的加勁板3，在兩塊剪切腹板I之間設有兩塊豎直方向的加勁板3。
[0035]實施例5:
[0036]如圖1 (e)、圖2 (e)、圖3 (e)所示，在兩塊剪切腹板I的外側面上，分別通長設有兩塊豎直方向的加勁板3，在兩塊剪切腹板I之間設有兩塊水平方向的加勁板3。
[0037]實施例6:
[0038]如圖1 (f)、圖2 (f)、圖3 Cf)所示，在兩塊剪切腹板I的外側面上，分別通長設有一塊對角交叉的加勁板3，在兩塊剪切腹板I之間設有沿不同對角交叉的加勁板3。
[0039]實施例7:
[0040]如圖1 (g)、圖2 (g)、圖3 (g)所示，在兩塊剪切腹板I的外側面上，分別局部設有五塊水平方向的加勁板3，五塊水平方向的加勁板3在剪切腹板I的外側面上對稱設置，其中一塊加勁板3位于剪切腹板I外側面的中心位置,其余四塊加勁板3位于剪切腹板I的四個直角的內側。在兩塊剪切腹板I之間局部設有五塊豎直方向的加勁板3，五塊豎直方向的加勁板3在剪切腹板I的內側面上對稱設置，其中一塊加勁板3位于剪切腹板I內側面的中心位置，其余四塊加勁板3位于剪切腹板I的四個直角的內側。
[0041]實施例8:
[0042]如圖1 (h)、圖2 (h)、圖3 (h)所示，在兩塊剪切腹板I的外側面上，分別局部設有五塊豎直方向的加勁板3,五塊豎直方向的加勁板3在剪切腹板I的外側面上對稱設置，其中一塊加勁板3位于剪切腹板I外側面的中心位置,其余四塊加勁板3位于剪切腹板I的四個直角的內側。在兩塊剪切腹板I之間局部設有五塊水平方向的加勁板3，五塊水平方向的加勁板3在剪切腹板I的內側面上對稱設置，其中一塊加勁板3位于剪切腹板I內側面的中心位置，其余四塊加勁板3位于剪切腹板I的四個直角的內側。
[0043]由以上實施例可以看出，本發明的金屬阻尼器的加勁板3結構設置形式多種多樣。當兩塊剪切腹板I之間的距離較小時，只在剪切腹板I 一側(即外側)布置加勁板3，而在兩塊剪切腹板I之間的間隙內填充彈性材料5 ;當兩塊剪切腹板I之間的距離較大時，可在每塊剪切腹板I兩側布置加勁板3，而在兩塊剪切腹板I內側(即兩塊剪切腹板I之間)的加勁板3同時焊接在兩塊剪切腹板I的內側面上。
[0044]無論那種形式的加勁板3結構設計，上述八個實施例總保持一個原則:即兩塊剪切腹板I外側面上的加勁板3采用對稱設置，其數目、方向、高度均相同；兩塊剪切腹板I之間的加勁板3和兩塊剪切腹板I外側面上的加勁板3之間采用反對稱設置，其數目、高度均相同。
[0045]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種設有多個剪切腹板的金屬阻尼器，包括剪切腹板、設置在剪切腹板上下方的水平連接鋼板、設置在剪切腹板兩端的翼緣板、設置在剪切腹板側面的加勁板，所述剪切腹板和上下水平連接鋼板之間分別采用焊接連接，所述剪切腹板和兩端的翼緣板之間分別采用焊接連接，所述加勁板和剪切腹板之間采用焊接連接，所述加勁板和上下水平連接鋼板、兩端翼緣板接觸處均采用焊接連接，其特征在于，所述剪切腹板至少設有兩個，且相鄰的剪切腹板相互平行，所有剪切腹板之間的間距相同或不同。
2.根據權利要求1所述的一種設有多個剪切腹板的金屬阻尼器，其特征在于，當相鄰剪切腹板之間的間距較小時，剪切腹板之間填充彈性材料，剪切腹板最外側的兩個側面上設置加勁板。
3.根據權利要求1所述的一種設有多個剪切腹板的金屬阻尼器，其特征在于，當相鄰剪切腹板之間的間距較大時，在每個剪切腹板的兩側均設置加勁板。
4.根據權利要求1、2、或3所述的一種設有多個剪切腹板的金屬阻尼器，其特征在于，所述剪切腹板同一側面上的加勁板交叉或無交叉設置。
5.根據權利要求4所述的一種設有多個剪切腹板的金屬阻尼器，其特征在于，所述加勁板采用水平、豎直或對角連接的方向設置于剪切腹板的側面上。
6.根據權利要求5所述的一種設有多個剪切腹板的金屬阻尼器，其特征在于，所述加勁板采用通長或局部模式設置于剪切腹板的側面上。
7.根據權利要求1所述的一種設有多個剪切腹板的金屬阻尼器，其特征在于，所述剪切腹板設計成矩形或方形。
【文檔編號】E04B1/98GK103835388SQ201410105712
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月20日 優先權日:2014年3月20日
【發明者】陳明中, 徐繼東, 黃坤耀, 劉瑞娟 申請人:上海賽弗工程減震技術有限公司