[发明专利]波纹钢板消能器

说明书

本发明公布了波纹钢板消能器，包括有消能柱、波纹钢板和槽钢，所述消能柱为两根，两根消能柱平行设置，所述槽钢和所述波纹钢板均安装在两根消能柱之间，所述波纹钢板安装在上下设置的两个槽钢之间，所述消能柱的两端各连接一个带有转动摩擦的支座。消能柱的两端连接有带有转动摩擦的支座，一方面，增加了消能柱与支座连接的接触面，有效避免应力集中，并提高消能器的侧向刚度；另一方面，在构件产生较小往返侧向位移时，消能柱端部产生转动，进行转动摩擦耗能，使得消能器在小位移下即可进入耗能，在构件产生较大位移时与波纹钢板协同耗能，提高耗能效率。为主体结构提供附加阻尼。

技术领域

本发明涉及结构减震装置，特别涉及波纹钢板消能器。

背景技术

我国是个地震灾害频发的国家，每年平均因地震造成的经济损失平均可达数百亿元。随着经济水平以及工程技术的不断提高，我国对建筑结构抗震安全性的要求也随之提高。减震技术作为一种新型的有效抗震措施，在近十年来也因此更多地投入到实际工程项目应用中。

目前常用的耗能装置有粘滞消能器、摩擦型消能器、防屈曲约束支撑、金属剪切型消能器、耗能型钢板剪力墙、波纹钢板墙。传统的波纹钢板消能器约束边柱与主体梁或者连接墩往往是采用固结，在连接端部容易因为端部弯矩较大出现疲劳损伤。而将边柱与主体梁连接改为铰接则会使得消能器的整体抗侧刚度偏弱，耗能效果较低，且铰接容易产生应力集中导致局部构件受损。同时，一般选用的约束边柱截面较小，不承受或者仅承受较小的竖向荷载，在加固项目中不能更好地分担主体柱子的竖向荷载。

发明内容

本发明的目的在于提供一种波纹钢板消能器，该消能器避开了传统的波纹钢板消能器约束边柱端部易损坏的缺欠，同时在较小侧向位移下既可进入耗能状态，并能承受侧向和竖向荷载。

为了解决现有技术存在的问题，本发明采用的技术方案如下：

波纹钢板消能器，包括有消能柱、波纹钢板和槽钢，所述消能柱为两根，两根消能柱平行设置，所述槽钢和所述波纹钢板均安装在两根消能柱之间，所述波纹钢板安装在上下平行设置的两个槽钢之间，所述消能柱的两端各连接一个带有转动摩擦的支座。

进一步地，所述带有转动摩擦的支座包括支座角钢、支座加劲板、支座耳板、高强螺栓、螺栓垫片和摩擦片，所述支座耳板与所述消能柱端部连接，所述支座角钢对称布置于支座耳板两侧，所述支座加劲板安装在所述支座角钢两侧，所述摩擦片贴于所述支座角钢内侧，所述摩擦片位于所述支座角钢与所述支座耳板之间，所述螺栓垫片位于所述支座角钢外侧，通过所述高强螺栓将所述螺栓垫片、所述支座角钢、所述摩擦片、所述支座耳板串接起来。

进一步地，在两根所述消能柱之间设置有2-5片波纹钢板,上下相邻的两片波纹钢板之间留有空隙。

进一步地，所述波纹钢板选用低屈服点钢材。

进一步地，所述消能柱的横截面是H字型、口字型或者曰字型中的一种，所述消能柱内设有加劲板，所述加劲板在消能柱沿高度方向的布置位置为槽钢的腹板型心高度和波纹板型心所在高度位置。

进一步地，一种优选方式是：所述波纹钢板和所述槽钢的左右两侧分别焊接在所述消能柱内侧。

更进一步地，另一种优选方式是：所述波纹钢板和槽钢的左右两侧各焊接一片矩形板，所述波纹钢板和槽钢分别通过螺栓和矩形板与消能柱连接。

本发明所具有的优点和有益效果是：

本发明消能柱的两端连接有带有转动摩擦的支座，相比于消能柱直接采用销轴与支座连接，一方面，增加了消能柱与支座连接的接触面，有效避免应力集中，并提高消能器的侧向刚度；另一方面，在构件产生较小往返侧向位移时，消能柱端部产生转动，进行转动摩擦耗能，使得消能器在小位移下即可进入耗能，在构件产生较大位移时与波纹钢板协同耗能，提高耗能效率。为主体结构提供附加阻尼。

本发明中的消能柱既可以有效地约束波纹钢板，同时可承受较大竖向以及侧向荷载，为主体结构提供竖向和侧向刚度。