[发明专利]三维组合耗能装置

说明书

本发明提供了一种三维组合耗能装置，属于建筑结构振动控制领域。本发明由竖向拉压耗能钢板、水平纵向剪切耗能格栅钢板和水平横向剪切耗能格栅钢板围成，在装置外的上下端分别设置连接板，在装置内的空腔设置耗能填充材料，大曲面耗能钢板和圆形软钢耗能内筒设置在装置的内部；在受到往复水平横向剪切作用时，进行水平横向剪切耗能，在受到往复水平纵向剪切作用时，进行水平纵向剪切耗能，在受到竖向方向的拉压作用时，圆形软钢耗能内筒、大曲面耗能钢板弯曲变形耗能和耗能填充材料挤压耗能，为该结构在三维不同方向提供隔震作用并提供相应的应力和阻尼，使其拥有良好的抗震性能、延性和滞回耗能能力，适用于应具有三维隔震功能的建筑。

技术领域

本发明属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种三维组合耗能装置。

背景技术

地震中建筑物的大量破坏与倒塌，是造成地震灾害的直接原因。地震发生时，地面振动引起结构的地震反应。对于基础固接于地面的建筑结构物，其反应沿着高度从下到上逐层放大。由于结构物某部位的地震反应 ( 加速度、速度或位移 ) 过大，使主体承重结构严重破坏甚至倒塌；即使主体结构未破坏，但建筑饰面、装修或其它非结构配件等的毁坏也会导致严重损失；室内昂贵仪器、设备的破坏会导致严重的损失或次生灾害。为了避免上述灾害的发生，人们必须对结构体系的地震反应进行控制，并消除结构体系的“放大器”作用，结构消能减振技术是把结构的某些非承重构件( 如剪力墙、连接件等) 设计成消能杆件，或在结构的某些部位 ( 层间空间、节点、连接缝等 ) 安装耗能装置。在小风或小震时，这些消能杆件( 或消能装置) 和结构本身具有足够的侧向刚度满足使用要求，结构是处于弹性状态的；当出现大震或大风时，随着结构侧向变形的增大，耗能装置率先开始工作，产生较大阻尼，大量消耗输入结构的地震或风振能量，使结构的动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉，迅速减小结构的地震或风振反应 ( 位移、速度、加速度等 )，使主体结构避免出现明显的非弹性状态，保护主体结构及构件在强震或大风中免遭破坏。因为地震等原因传输给建筑结构的外部能量，是结构产生振动的根源，所以在结构中设置耗能装置，增加耗能量，将会减少结构的振动反应。目前研究开发的耗能装置容易被压碎而失去耗能作用，致使其耗能能力大幅降低。因此，一些耗能装置制造工艺，耗能性能等仍需要进一步改进。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种三维组合耗能装置，采用三维隔震耗能结构设计，为该结构在三维不同方向提供隔震作用并提供相应的应力和阻尼，使其拥有良好的抗震性能、延性和滞回耗能能力，适用于应具有三维隔震功能的建筑。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种三维组合耗能装置，包括连接板、连接板螺孔、锁紧螺母、竖向拉压耗能钢板、水平纵向剪切耗能格栅钢板、发泡铝耗能板、圆形软钢耗能内筒、协调连接钢筋、大曲面耗能钢板、耗能填充材料、水平剪切耗能肋、格栅钢板孔和水平横向剪切耗能格栅钢板；

三维组合耗能装置是由竖向拉压耗能钢板、水平纵向剪切耗能格栅钢板和水平横向剪切耗能格栅钢板围成；在三维组合耗能装置外的上下端分别设置连接板，连接板和三维组合耗能装置内侧的竖向拉压耗能钢板连接，在连接板的两侧开设若干连接板螺孔；在三维组合耗能装置内的空腔设置耗能填充材料，在三维组合耗能装置内靠近水平纵向剪切耗能格栅钢板内侧或水平横向剪切耗能格栅钢板内侧的位置均匀的设置发泡铝耗能板；在三维组合耗能装置的中部按上下位置设置两个圆形软钢耗能内筒，并且设置若干协调连接钢筋分别穿过连接板、竖向拉压耗能钢板和圆形软钢耗能内筒，并将协调连接钢筋的两端采用锁紧螺母锁紧固定；在三维组合耗能装置内的两侧分别对称设置圆形软钢耗能内筒和大曲面耗能钢板，圆形软钢耗能内筒设置在大曲面耗能钢板的内侧中部位置，大曲面耗能钢板的两端和竖向拉压耗能钢板固定连接，并且设置若干协调连接钢筋分别穿过水平纵向剪切耗能格栅钢板、发泡铝耗能板、圆形软钢耗能内筒和大曲面耗能钢板，并将协调连接钢筋的两端采用锁紧螺母锁紧固定；在水平纵向剪切耗能格栅钢板上或者水平横向剪切耗能格栅钢板上设置若干格栅钢板孔，并且在相邻的格栅钢板孔之间设置水平剪切耗能肋。