[实用新型]双向弯曲金属耗能器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种建筑结构抗震防灾技术领域，具体的说是双向弯曲金属耗能器。

背景技术

为减轻地震灾害下建筑结构的损伤程度，降低震害、防止结构倒塌，并为震后修复提供便利，常采用减震与隔震两大类技术。减震技术为在主体结构上附加耗能装置，用来吸收地震输入能量，常用的附加耗能装置有粘滞阻尼器、金属阻尼器等；隔震技术为在结构底部设置隔震层，一方面可改变结构频谱特性，使结构避开共振频率，另一方面通过隔震层将地震输入能量进行部分吸收，从而降低震害。本实用新型属于减震技术的一种，具体为一种金属耗能器。金属耗能器按照耗能机理可分为：轴向拉压耗能型，如屈曲约束支撑；剪切耗能型，如金属剪切阻尼器、钢板剪力墙等；弯曲耗能型，如面外弯曲耗能器、面内弯曲耗能器等；挤压耗能型，如铅芯阻尼器等。由于金属耗能器取材便利且加工相对简单，有着较好的经济性，也是目前大量采用的一种建筑结构耗能装置。

目前，我国建筑抗震设计采用“小震不坏、中震可修、大震不倒”三水准的设计原则。一般常用的金属阻尼器仅有一个初始屈服变形，该变形即为其发挥耗能作用的临界变形，当阻尼器的相对变形小于初始屈服变形时，其处于弹性状态，仅为结构提供刚度。在结构设计时，可适当选择阻尼器初始屈服变形的大小，以控制其耗能作用发挥的时机。但是，一旦选定其初始屈服变形，将很难保证其在小震、中震、大震中均发挥作用，原因在于金属阻尼器的初始屈服变形与其极限变形能力相关，金属阻尼器屈服地越早，其极限变形能力也就越差，在小震中就发挥耗能作用的阻尼器，在中震或大震中很可能由于延性不足而发生断裂破坏，从而失去作用。

发明内容

本实用新型旨在克服现有技术的缺陷，提供一种双向弯曲金属耗能器，利用横向布置的钢板条带的面外弯曲与纵向布置的钢板的面内弯曲初始屈服变形存在差异的物理原理，可实现金属耗能器的分阶段耗能。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

一种双向弯曲金属耗能器，其特征在于：它包括上连接板、下连接板、若干横向弯曲耗能钢板带和若干纵向弯曲耗能钢板带；

所述若干纵向弯曲耗能钢板带分别设于上连接板和下连接板之间，所述纵向弯曲耗能钢板带为两列且对称布置，所述若干横向弯曲耗能钢板带分别设于上连接板和下连接板之间并位于两列对称布置的纵向弯曲耗能钢板带之间；每个横向弯曲耗能钢板带正交于其两侧的纵向弯曲耗能钢板带；所述若干横向弯曲耗能钢板带和若干纵向弯曲耗能钢板带均通过对接焊缝与上连接板和下连接板连接。

本实用新型的有益效果是：利用横向布置的钢板条带的面外弯曲与纵向布置的钢板的面内弯曲初始屈服变形存在差异的物理原理，可实现金属耗能器的分阶段耗能。一般而言，钢板条的面内弯曲初始屈服变形要小于钢板条的面外弯曲初始屈服变形，利用钢板条的面内弯曲塑性变形，实现在小震下首先耗能，而面外弯曲塑性耗能作为中震或大震下的耗能机制。另外，由于纵、横钢板条带垂直布置，也可以实现金属耗能器的双向屈服耗能。在结构遭遇到垂直方向地震作用时，原面内、面外钢板条耗能机制发生反转，即遭受水平地震时，原面内弯曲耗能的钢板条，在遭受与其垂直方向上的地震时，变成了面外弯曲耗能钢板条，从而实现双向耗能机制。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1侧视方向的结构示意图。

图3为图1俯视方向的结构示意图。

具体实施方式

如图1-3所示：一种双向弯曲金属耗能器，它包括上连接板1、下连接板11、若干横向弯曲耗能钢板带2和若干纵向弯曲耗能钢板带3；

所述若干纵向弯曲耗能钢板带分别设于上连接板和下连接板之间，所述纵向弯曲耗能钢板带为两列且对称布置，所述若干横向弯曲耗能钢板带分别设于上连接板和下连接板之间并位于两列对称布置的纵向弯曲耗能钢板带之间；每个横向弯曲耗能钢板带正交于其两侧的纵向弯曲耗能钢板带；所述若干横向弯曲耗能钢板带和若干纵向弯曲耗能钢板带均通过对接焊缝与上连接板和下连接板连接。

利用横向布置的钢板条带的面外弯曲与纵向布置的钢板的面内弯曲初始屈服变形存在差异的物理原理，可实现金属耗能器的分阶段耗能。一般而言，钢板条的面内弯曲初始屈服变形要小于钢板条的面外弯曲初始屈服变形，利用钢板条的面内弯曲塑性变形，实现在小震下首先耗能，而面外弯曲塑性耗能作为中震或大震下的耗能机制。另外，由于纵、横钢板条带垂直布置，也可以实现金属耗能器的双向屈服耗能。在结构遭遇到垂直方向地震作用时，原面内、面外钢板条耗能机制发生反转，即遭受水平地震时，原面内弯曲耗能的钢板条，在遭受与其垂直方向上的地震时，变成了面外弯曲耗能钢板条，从而实现双向耗能机制。