[发明专利]防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器

说明书

技术领域

本发明属于土木工程结构减震技术领域，具体涉及一种桥梁工程中设置于桥墩与梁板间的构件或建筑结构耗能构件，特别是一种用于减震耗能的金属阻尼器。 

背景技术

当今建筑的发展越来越趋向于高大化，由钢构件、组合构件或钢筋混凝土构件组成的框架结构是建筑物中经常被采用的结构形式。为使建筑结构具有较强的抵抗地震或风荷载等外力破坏的能力，经常需要在框架结构中增设金属耗能构件。而桥梁工程的发展也越来越趋向于大型化，为保证地震时桥梁结构的安全性，防止发生落桥，现普遍在在桥墩与梁板的连接处设置为橡胶隔振垫，并在桥墩与梁板间配合设置耗能构件，常见的耗能构件有粘滞型阻尼器、磁流变阻尼器、金属阻尼器等。其中金属阻尼器因其经济性较好，在工程中应用较多。目前金属阻尼器的一般多为钢或组合构件的防屈曲耗能支撑形式，主要用于承受拉力或压力，承受剪切力的能力较弱。例如，专利号为ZL200720175235.X的中国专利公开了一种无粘结钢骨混凝土防屈曲耗能支撑，这种耗能支撑结构依靠在核心钢骨构件外部设置约束体，利用位于轴心处的核心钢骨构件承受轴向外力，此类支撑结构是依靠核心钢骨构件在外力作用时钢材自身的拉压屈服变形来实现耗能及防止建筑物被破坏的功能，由于钢材的弹性模量较大，因此屈服时能实现的变形量很小，无法适应变形量较大的应用。为了解决这一问题，有研究人员设计出一种剪切型金属弯曲耗能阻尼器，如图1、图2所示，包括上连接板1、下连接板2和核心钢耗能元件，核心钢耗能元件的两端分别与上连接板1和下连接板2牢固相连，核心钢耗能元件为平面设置的钢板3，当钢板3数量多于一块时，彼此间相互平行设置。这种剪切型金属弯曲耗能阻尼器利用钢材良好的塑性变形能力实现耗能，并利用钢材的弯曲变形实现较大的变形量。特别是当弯曲变形发生在钢板的两端时，变形能力最佳。但在实践中发现，当剪切型金属弯曲耗能阻尼器发生较大剪切变形的时候，其核心钢板将被拉伸；或者当与阻尼器相连接的主体结构发生较大变形的时候，阻尼器的核心钢板有时也将被拉伸或者压缩。由于核心钢板并不具备足够的拉伸和压缩变形能力，导致出现核心钢板受拉屈服或者受压屈曲的现象，不能实现钢板弯曲的受力模式，从而导致钢板两端的弯曲耗能能力无法得到充分发挥，阻尼器的性能不能达到最佳。因此，市场迫切要求一种能承受较大剪切力，能实现较大变形量，同时还能防止受拉屈服和受压屈曲从而保证充分耗能能力的新型金属阻尼器。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种可以有效防止钢板发生拉屈或者压屈、从而充分发挥钢板两端耗能能力的防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器。 

防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器的特征在于，包括固定在建筑结构上的上连接板和下连接板，以及核心金属耗能元件，所述核心金属耗能元件由至少一对上耗能板和下耗能板构成，所述上耗能板的一端与上连接板固连，所述上耗能板的另一端与所述下耗能板的一端相互搭接，所述下耗能板的另一端与所述下连接板固连；所述上耗能板和下耗能板与所述上连接板和下连接板垂直；所述上耗能板和下耗能板的厚度方向与建筑或桥梁结构承受剪切力的方向一致。 

所述上耗能板和下耗能板的搭接方式是分别在上、下耗能板的搭接处设置通孔或豁孔，利用紧固件连接。 

当所述核心金属耗能元件由两对及以上上耗能板和下耗能板构成时，每对上耗能板和下耗能板之间相互间隔的平行设置。 

当所述核心金属耗能元件由两对及以上上耗能板和下耗能板构成时，相邻的两对上耗能板和下耗能板之间在搭接处彼此贴合或保持间隙设置，所有对的上耗能板和下耗能板的搭接，是用一个紧固件贯通上耗能板和下耗能板上的豁孔而固定。 

所述上耗能板和下耗能板是钢板、铅板或形状记忆合金。 

所述上耗能板和下耗能板宽度方向两侧的形状对称。 

所述上耗能板和下耗能板宽度方向两侧的形状不对称。 

所述上连接板和下连接板上分别设置有与建筑或桥梁结构相连的连接机构，所述连接机构是通孔、螺纹孔或带有安装孔的耳板。 

所述下连接板下端通过一个辅助支架与建筑或桥梁结构连接；或上连接板上端通过一个辅助支架与建筑或桥梁结构连接；或下连接板下端通过一个辅助支架与建筑或桥梁结构连接，且上连接板上端通过另一个辅助支架与建筑或桥梁结构连接。 

所述上、下耗能板与上连接板和下连接板固定连接的方式是采用焊接，在上连接板及下连接板上分别加工出相应数量及尺寸的凹槽，然后将所述上、下耗能板的两端分别插入上、下连接板的凹槽后再进行焊接。