[发明专利]一种粘弹性-软钢剪切型组合耗能器

说明书

技术领域

本发明属于建筑领域，涉及一种组合耗能器，可应用于土木工程结构风振及减震控制。

背景技术

建筑结构的消能减振是指在建筑结构中设置适当的消能部件，消能部件可由耗能减振装置及斜撑、墙体、梁或节点等支撑构件组成。粘弹性阻尼器是一种典型的被动控制装置，无需较大的相对变形就能发挥振动控制效果，能同时用于结构地震及风振控制。然而由于粘弹性材料的抗剪及变形能力有限，导致其耗能能力有限，导致粘弹性阻尼器应用于风振和减震控制有较大差别。与风振控制相比，减震控制需要提供更大的阻尼力。

金属剪切板作为一种位移型阻尼器，是利用板平面内的弹塑性剪切滞回变形耗散地震输入能量。低屈服点软钢的引入能确保剪切板在较小的变形需求下进入屈服状态，在腹板屈曲前充分发挥剪切变形能力和耗能潜力，实现全板面剪切耗能，尤其在强震作用下具有优越的减震效果。随着高层建筑风振和减震控制一体化趋势及不同耗能机制阻尼器组合方式的优化，组合消能减震装置显示出了更大的性能优势和应用前景。因此，有必要提供一种组合耗能器，以同时发挥不同耗能器的优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同时实现风振和减震控制的粘弹性-软钢剪切型组合耗能器。

本发明的方案如下：

一种粘弹性-软钢剪切型组合耗能器，包括粘粘弹性阻尼器和剪切耗能组合板件，所述剪切耗能组合板件包括水平隔板、耗能腹板以及连接端板，所述水平隔板与所述连接端板分别固定于所述耗能腹板上下两端，所述粘弹性阻尼器设于所述水平隔板之上，包括由U型盖板以及位于所述U型盖板和所述水平隔板之间粘弹性阻尼夹层。

所述耗能腹板上设有翼缘板，所述翼缘板竖向设置，对称固定于所述耗能腹板两侧。

所述耗能腹板上还设有加劲肋，所述加劲肋分别水平及竖向设置，固定于所述耗能腹板板面上。

所述U型盖板的两侧板和所述水平隔板之间横向设有减振弹簧，所述减振弹簧连接所述U型盖板和所述水平隔板。

所述减振弹簧为钢制弹簧。

所述粘弹性阻尼层与U型盖板1以及水平隔板3硫化粘结。

所述U型盖板、所述水平隔板、所述连接端板以及所述翼缘板由屈服强度不小于235MPa的钢材制成。

所述耗能腹板由屈服强度不大于235MPa的软钢制成。

所述粘弹性阻尼层的材料为高分子聚合物。

所述粘弹性-剪切型组合耗能器可采用立柱式或支撑式两种布置形式。

本发明的有益效果如下：一种粘弹性-软钢剪切型组合耗能器，在风振或小震等较小振动条件下，粘弹性阻尼器提供阻尼力，耗能腹板保持弹性状态；在强震作用下，当粘弹性阻尼层剪切变形达到预设限值，粘弹性阻尼器作为一个整体与连接端板之间产生相对运动，带动耗能腹板产生剪切变形，形成剪切屈服。粘弹性阻尼器和剪切耗能组合板件协同工作，通过剪切滞回变形耗散输入结构中的振动能量，从而减轻主体结构破坏，实现本发明同时控制风振和减震的目的。

附图说明

图1为其中一实施例的主视示意图；

图2为其中一实施例的左视示意图；

图3为其中一实施例的A-A剖面示意图；

图4为其中一实施例的B-B剖面示意图；

图5为本发明一实施例的立柱式安装示意图；

图6为本发明一实施例的第一支撑式安装示意图；

图7为本发明一实施例的第二支撑式安装示意图；

图中标号说明：1-U型盖板；2-粘弹性阻尼层；3-水平隔板；4-减振弹簧；5-耗能腹板；6-连接端板；7-翼缘板；8-加劲肋。

具体实施方式

如图1～4所示，一种粘弹性-软钢剪切型组合耗能器10，包括粘弹性阻尼器和剪切耗能组合板件。剪切耗能组合板件包括水平隔板3、耗能腹板5以及连接端板6，水平隔板3与连接端板6分别固定于耗能腹板5的上下两端，本实施例采用焊接方式固定。粘弹性阻尼器设于水平隔板3上，包括由U型盖板1以及位于U型盖板1和水平隔板3之间粘弹性阻尼夹层2。粘弹性阻尼层2与U型盖板1及水平隔板3之间硫化粘结。

U型盖板1的长度大于粘弹性阻尼夹层2的长度，包围粘弹性阻尼夹层2，使得粘弹性阻尼层2发生剪切变形时，粘弹性阻尼层2的位移范围限制在U型盖板1的长度范围内，以防止粘弹性阻尼层2超过最大变形程度，导致组合耗能器损坏。