[实用新型]一种限位软钢阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑抗震技术领域，具体涉及一种限位软钢阻尼器。

背景技术

目前，在建筑抗震领域中，普遍采用减隔震技术，即采用耗能减震装置或者隔震橡胶支座进行减震或者隔震。其中隔震橡胶支座被广泛的应用于建筑结构中，在近些年来取得了良好的效果，尤其是雅安地震中作为隔震结构的芦山人民医院门诊综合楼完好无损。但是，隔震结构中的隔震支座是有限位要求的，一旦超过一定的位移量，将会造成结构倾覆。因此，需要限位装置对隔震支座进行限位。

现有的阻尼器例如粘滞阻尼器、金属阻尼器、摩擦阻尼器和形状记忆合金阻尼器等都可以起到耗能和限位的作用，但同时造价太高。因为单独一种阻尼器本身就可以起到减震作用，再使用隔震结构，成本至少增加一倍。因此，成本较低又能起到耗能限位的软钢阻尼器将是非常好的选择。

实用新型内容

本实用新型的目的是为对隔震支座起到有效的限位和保护的作用，而提供一种限位软钢阻尼器。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种限位软钢阻尼器，包括耗能钢块、耗能限位钢块、限位钢块和固定钢块；所述的耗能钢块、耗能限位钢块、限位钢块固定在固定钢块上，且所述的耗能限位钢块与固定钢块垂直固定，所述的耗能钢块和限位钢块位置可互换的设在耗能限位钢块的两侧，并与耗能限位钢块呈10度夹角。

进一步优选方案，所述的固定钢块的宽度为耗能钢块、耗能限位钢块与限位钢块宽度的总和。

所述的限位软钢阻尼器选用Q345D钢材。

本实用新型限位软钢阻尼器具有以下优点：

第一，不仅施工方便、安全性高，而且根据隔震支座的大小，可以配套设计该限位软钢阻尼器，从而工业化大批量的生产，降低造价成本。通过该限位软钢阻尼器上部的耗能钢块、耗能限位钢块和限位钢块依次耗能和限位，从而对隔震支座起到有效的限位和保护。

第二，本实用新型构造简单、施工方便、造价低，可大批量在工厂中生产形成装配式限位软钢阻尼器，在地震灾害中隔震支座往复耗能运动，快达到限位值时撞击该限位软钢阻尼器，其中耗能钢块、耗能限位钢块和限位钢块依次起作用，从而对隔震支座起到有效的限位和保护。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的侧视图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例所述的一种限位软钢阻尼器5包括耗能钢块10、耗能限位钢块11、限位钢块12和固定钢块13；所述的耗能钢块10、耗能限位钢块11、限位钢块12固定在固定钢块13上，且所述的耗能限位钢块11与固定钢块13垂直固定，所述的耗能钢块10和限位钢块12位置可互换的设在耗能限位钢块11的两侧，并与耗能限位钢块11呈10度夹角。

本实施例所述的固定钢块13的宽度为耗能钢块10、耗能限位钢块11与限位钢块12宽度的总和。

本实施例所述的软钢阻尼器5选用Q345D钢材。

根据本技术隔震结构在地震作用下的运动方程中阻尼矩阵发生了变化，其中阻尼力提高，位移得到了控制，能量进行了消耗。

隔震结构在地震作用下的运动方程为：

其中，{u}、分别为体系的位移、速度和加速度向量；[M]、[K]分别为体系的质量和刚度矩阵；{δ}为单位列向量；[C]为体系的阻尼矩阵。对于隔震结构，阻尼矩阵表达式为：

[C]＝[C₀]+[C_r]

[C₀]可按瑞雷阻尼进行计算，[C_r]为非比例阻尼的余项阻尼矩阵。

增加限位软钢阻尼器以后，体系在地震作用下的阻尼矩阵表达式变为：

[C]＝[C₀]+[C_r]+[C_s]

其中，[C₀]＝α[M]+β[K]，

[C_s]为软钢阻尼器的阻尼矩阵，也可按瑞雷阻尼进行计算。

因此，本发明设置在隔震结构中，地震作用下的运动方程变为：

通过上式可知，增大软钢阻尼器的阻尼矩阵[C_s]，即增大软钢阻尼器质量和刚度，可以使本实用新型的限位和耗能更加明显。但要保证在地震作用下隔震支座上连接钢板的屈服强度大于等于软钢阻尼器的屈服强度。