[发明专利]一种双圆锥软钢棒体消能器

说明书

技术领域

本发明涉及建筑结构振动控制装置，特别是涉及一种双圆锥软钢棒体消能器。

背景技术

传统的建筑结构抗震设计通过结构构件的弹塑性变形来消耗地震能量，达到减轻地震作用的目的，可是当结构构件进行弹塑性耗能的同时不可避免地会对建筑物结构本身造成损伤，甚至达到不可修复的地步，且还会存在很大的残余变形。耗能减震技术通过在建筑结构中安装被动耗能装置，消耗地震作用所输入到建筑结构中的地震能量，从而可以极大减轻结构的损伤及变形。金属阻尼器因耗能效果好、稳定性强、价格低廉等优点，在土木工程中得到广泛应用。普通的钢板消能器因多假定其变形发生在钢板平面内，只能在单向荷载作用下的实现耗能性能，缺乏自调节的控制能力，不能根据建筑结构在地震作用下的反应特性来调整消能器控制力的大小。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种耗能能力各项均衡，可以适应多维地震作用下的耗能需求，通过兼顾多方向的耗能效果，实现更多区域发生塑性变形耗能的双圆锥软钢棒体消能器。

为实现上述技术效果，本发明所采用的技术解决方案是提供一种双圆锥软钢棒体消能器，包括耗能元件及固定在两端的锚固端板，所述的耗能元件包括中间阻尼部分及两端的上卯榫和下卯榫，所述的锚固端板包括上锚固端板和下锚固端板，所述的锚固端板上设有螺栓孔；所述的耗能元件通过上卯榫和上锚固端板上的螺栓孔连接，下卯榫和下锚固端板上的螺栓孔连接，使其固定在上、下锚固端板之间。

所述的耗能元件以阵列或线性的方式固定于上下锚固端板之间。

所述的耗能元件的阻尼部分制成双圆锥形状。

所述的上、下锚固端板形状为多边形或圆形。

 所述的上、下锚固端板上的螺栓孔形状、尺寸与耗能元件上的上、下卯榫相匹配。

  所述的上、下锚固端板开孔数量、位置与耗能元件阵列的排列形式相同。

本发明由于采用了以上技术方案，所具有的有益效果为：耗能元件的阻尼部分设计成双圆锥刚棒体，使其耗能能力各向均衡，可以适应多维地震作用下的耗能需求，兼顾多方向的耗能效果；双圆锥软钢棒体消能器能够根据所处建筑结构的不同位置，根据受力结构，通过合理的布置消能器的耗能元件的数量以及耗能元件的组合方式，实现消能器自调节的控制能力，并且有利于减小耗能元件钢材的用量，降低成本；构造简单，加工和安装方便，通用性强，可按照需要任意扩充耗能元件。

附图说明

图1为本发明的一种双圆锥软钢棒体消能器实施方式立体结构示意图；

图2为本发明的耗能元件立体结构示意图；

图3为本发明锚固端板的立体结构示意图；

图4为本发明的卯榫与锚固端板的具体连接方式示意图；

图5为本发明的耗能元件阵列的平面布置示意图；

图6为本发明的工程安装及固定方案图；

图中：

1、耗能元件，2、上锚固端板，3、下锚固端板，4、螺栓孔，5、阻尼部分，6、上卯榫，7、下卯榫，8、消能器。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明

参阅图1—图4所示，一种双圆锥软钢棒体消能器，包括耗能元件1及固定在两端的上锚固端板2和下锚固端板3，所述的耗能元件1包括阻尼部分5及两端的上卯榫6和下卯榫7，所述的上锚固端板2和下锚固端板3上设有螺栓孔4；所述的耗能元件1通过上卯榫6和上锚固端板2上的螺栓孔4连接，下卯榫7和下端板3上的螺栓孔4连接。

所述的耗能元件1布置为线性或阵列等方式。

所述的耗能元件1制成双圆锥形状。

所述的上锚固端板2和下锚固端板3为多边形或圆形。

所述的上锚固端板2和下锚固端板3上的螺栓孔4的形状、尺寸与上卯榫6和下卯榫7的截面相匹配。

所述的上锚固端板2和下锚固端板3上的螺栓孔4数量、位置与耗能元件1阵列的排列形式相同。

如图1所示的本发明一种双圆锥软钢棒体消能器，耗能元件1按2×3阵列形式排列，并固定于上锚固端板2和下锚固端板3之间。耗能元件1中的阻尼部分5设计成双圆锥形状。上锚固端板2和下锚固端板3为矩形。如图4所示，将上卯榫6利用螺纹旋转入上锚固端板2上的螺栓孔4中，下卯榫7利用螺纹旋转入下锚固端板3上的螺栓孔4中，将其固定。本发明具体使用时，如图6所示，将消能器8安装于结构需要加固的位置，通过端板与结构连接固定。当建筑结构遭到小震作用时，双圆锥耗能器的上、下锚固端板能够在水平方向产生相对位移，引起双圆锥耗能元件发生剪切变形，由于双圆锥消能器的中部横截面面积小，在外荷载作用下，最先发生屈服变形并进入耗能状态，在中震或大震作用下，随着荷载继续增大，则双圆锥耗能元件进入塑性的部位从中部分别向上部锥体和下部锥体拓展，实现更多区域发生塑性变形耗能。