[发明专利]低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器

说明书

本发明涉及一种低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器，包括：第一耗能结构，内部形成有空腔；置于所述空腔内的第二耗能结构，所述第二耗能结构的外壁面与所述第一耗能结构的内壁面之间留设有空隙；填充于所述空隙内的金属颗粒；以及装设于所述第一耗能结构外壁面的安装板。采用两种耗能方式，第一耗能结构的屈服耗能与第二耗能结构和金属颗粒的颗粒耗能，避免了金属阻尼器在中震下尚未屈服的缺陷。在小震屈服耗能时，颗粒耗能对屈服耗能能够进行补偿，解决了屈服耗能能力过早发挥而降低中震和大震下的耗能性能的问题。另外，金属颗粒通过摩擦和碰撞对阻尼器提供耗能能力。

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域，特指一种低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器。

背景技术

金属阻尼器是一类耗能性能优越、构造简单的建筑消能减震(振)装置，其耗能机理是金属材料屈服后，产生滞回变形来耗散输入结构中的能量，从而达到消能减震的目的。金属阻尼器的优点包括：滞回耗能性能稳定，低周疲劳特性好，构造简单，造价低廉，不受环境影响，耗能性能明显。

低屈服点钢是指屈服强度在100Mpa-235Mpa之间的钢材。低屈服点钢的屈服强度低，变形能力强，塑性耗能性能好。采用低屈服点钢制造的金属阻尼器具有良好的滞回耗能性能。

当前金属阻尼器在设计和使用阶段的主要缺陷在于金属屈服与主体结构进入弹塑性阶段难以匹配。金属阻尼器的理想工作性能是：当主体结构处于弹性阶段时，阻尼器不产生屈服；当主体结构进入弹塑性阶段时，阻尼器屈服，产生塑性耗能。但是在实际使用中，很难达到其理想工作性能。金属阻尼器通常的工作状态是：设计屈服位移偏大，在中震作用下，阻尼器尚未屈服，没有起到消能减震作用，反而增大了水平地震力；设计屈服位移偏小，在小震和风振作用下阻尼器即屈服耗能，耗能能力过早发挥降低了中震和大震下的耗能性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器，解决现有技术中金属阻尼器设计屈服位移偏大而导致的在中震作用下阻尼器尚未屈服并没有起到消耗减震作用的问题，及金属阻尼器屈服位移较小而导致在小震和风振作用下阻尼器即屈服耗能，使得耗能能力过早发挥而降低了中震和大震下的耗能性能的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器，包括：

第一耗能结构，内部形成有空腔；

置于所述空腔内的第二耗能结构，所述第二耗能结构的外壁面与所述第一耗能结构的内壁面之间留设有空隙；

填充于所述空隙内的金属颗粒；以及

装设于所述第一耗能结构外壁面的安装板。

采用两种耗能方式，第一耗能结构的屈服耗能和第二耗能结构和金属颗粒的颗粒耗能，避免了金属阻尼器在中震下尚未屈服的缺陷。在小震屈服耗能时，颗粒耗能对屈服耗能能够进行补偿，解决了屈服耗能能力过早发挥而降低中震和大震下的耗能性能的问题。另外，金属颗粒通过摩擦和碰撞对阻尼器提供耗能能力。

本发明低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器的进一步改进在于，所述第二耗能结构内部形成有容置空间，所述第二耗能结构包括置于所述容置空间内的转动机构和填充于所述容置空间内的铅芯颗粒，所述转动机构通过传动机构与所述第一耗能结构连接，所述第一耗能结构的屈服耗能变形经所述传动机构传动给所述转动机构，以令所述转动机构转动，进而挤压所述铅芯颗粒以实现耗能。

本发明低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器的进一步改进在于在于，所述传动机构与所述第一耗能结构外壁面的安装板固定连接，所述传动机构与所述转动机构咬合连接。