带出力基座的旋转剪切板阻尼器的制造方法
带出力基座的旋转剪切板阻尼器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带出力基座的旋转剪切板阻尼器。它属于结构振动控制中的被动控制范畴，通过金属的滞回耗能，减小振动给建筑结构带来的损伤。本阻尼器包括一个由出力杆与三角形基座固连成一体的出力基座和一个开有圆孔的基座，一个由圆柱体与开孔旋转臂固连成一体的带内筒旋转臂，其开孔旋转臂的开孔与出力杆活动套配，而其圆柱体内筒与一个环形剪切板的内圆边界固紧配套，该环形剪切板的外圆边界与基座的圆孔固紧套配。开孔旋转臂带动内筒与开圆孔的基座发生相反方向的旋转时，使得环形剪切板发生纯剪切变形。作为阻尼器工作段的环形剪切板在变形过程中产生塑性变形从而消耗地震能量。本实用新型的环境剪切板应力分布均匀，从而充分发挥低屈服的高延性优势，更好地发挥耗能的作用。
【专利说明】带出力基座的旋转剪切板阻尼器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种金属剪切屈服型阻尼器，特别是一种带出力基座的旋转剪切板阻尼器，属于结构振动控制中的被动控制范畴，通过金属的滞回耗能，减小振动给建筑结构带来的损伤。
【背景技术】
[0002]目前，结构振动控制作为一种重要的减震手段，其应用不断增加。相比其他控制手段，金属阻尼器作为结构被动控制的范畴，为结构提供刚度的同时能够耗散地震能量，以其价格相对便宜易于实现得到较多应用。剪切板阻尼器是金属阻尼器的一种，利用金属的剪切屈服耗散地震能量。但是传统剪切板阻尼器，由于应力分布不均匀，难以预测其破坏形态，并且应力集中等现象也制约了其良好延性性能的发挥。由于钢板屈曲使得滞回曲线产生捏缩现象，制约了阻尼器的耗能能力，也使得阻尼器的滞回模型更加复杂。
实用新型内容
[0003]本发明的目的是克服传统剪切板阻尼器应力场复杂，低屈服点钢材的延性性能不能得到充分利用这一缺点，并为了缓解捏缩现象，提供了一种带出力基座的旋转剪切钢板阻尼器，能够改进阻尼器的受力力场分布，从而使得阻尼器获得更好的延性性能，同时由于应力场相对简单，其力学行为也具有可预测性。并且其安装方式更为灵活，可以适应更多场合的方便安装。
[0004]为达到上述目的，本实用新型的构思:本实用新型是一种新型阻尼器——带出力基座的旋转剪切板阻尼器。如图1至5所示，阻尼器主要由六部分构成:由出力杆(I)与三角形基座(2)组成的出力基座，如图2所示；由圆柱体内筒(4)与开孔旋转臂(3)组成的带内筒旋转臂，如图3所示；开圆孔的基座(5)如图5所示；环形剪切板(6);如图4所示。
[0005]开孔旋转臂(3)带动内筒(4)与开圆孔的基座(5)发生相反方向的旋转时，使得环形剪切板(6)发生纯剪切变形。作为阻尼器工作段的剪切板(6)在变形过程中产生塑性变形从而消耗地震能量。由于环形剪切板(6)的边界条件为完全对称，因此能够获得更为均匀的应力场分布，剪切板更为均匀的进入屈服，从而充分发挥低屈服的高延性优势，更好地发挥耗能的作用。此外，由于新阻尼器采用旋转的形式因此，可以设计出与以往阻尼器不一样的安装方式，安装灵活且美观。
[0006]根据上述实用新型构思，本实用新型采用下述技术方案:
[0007]—种带处理基座的旋转剪切板阻尼器，包括一个由出力杆与三角形基座固连成一体的出力基座和一个开有圆孔的基座，其特征在于:有一个由圆柱体与开孔旋转臂固连成一体的带内筒旋转臂，其开孔旋转臂的开孔与出力杆活动套配；而其圆柱体内筒与一个环形剪切板的内圆边界固紧配套，该环形剪切板的外圆边界与基座的圆孔固紧套配。
[0008]所述环形剪切板为等厚度板；或者环形剪切板为不等厚度:靠近内圆边界较厚，靠近外圆边界较薄。[0009]所述的旋转臂与出力杆的活动配套穿孔为腰形孔。
[0010]本实用新型与现有技术相比，具有如下显而易见的实质性特点和优点:
[0011]1、旋转剪切板阻尼器能够通过滞回耗能充分吸收结构振动能量；
[0012]2、通过旋转剪切的方式使得工作段的环形板受剪切作用，这种受力方式可以实现更灵活与方便的安装方式，缓减建筑结构抗侧力体系与建筑功能的冲突。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的三维示意图。
[0014]图2、3、4、5是本实用新型各部分的拆分图。
[0015]图6是不等厚环形到切板的不意图。
[0016]图7本实用新型的安装在框架结构中的示意图。
【具体实施方式】
[0017]本实用新型的优选实施例结合【专利附图】
【附图说明】如下:
[0018]实施例一:
[0019]如图1所示，本带出力基座的旋转剪切板阻尼器，包括一个由出力杆(I)与三角形基座(2)固连成一体的出力基座和一个开有圆孔的基座(5)，其特征在于:有一个由圆柱体
(4)与开孔旋转臂(3)固连成一体的带内筒旋转臂，其开孔旋转臂(3)的开孔与出力杆(I)活动套配；而其圆柱体内筒(4)与一个环形剪切板(6)的内圆边界固紧配套，该环形剪切板
(6)的外圆边界与基座(5)的圆孔固紧套配。开孔旋转臂(3)带动内筒(4)与开圆孔的基座(5)发生相反方向的旋转时，使得环形剪切板(6)发生纯剪切变形。作为阻尼器工作段的环形剪切板(6)在变形过程中产生塑性变形从而消耗振动能量。
[0020]实施实例二:
[0021]本实例与实例一基本相同，但是具有以下特点:
[0022]环形剪切板(6)采用不等厚度板的设计，与圆柱体内筒(2)连接的部位较厚，与开圆孔的基座(5)连接的部位较薄，如图6所示。从而能够在发生旋转剪切时，整个环形剪切板更加均匀的进入屈服状态，更好的发挥延性。
[0023]实施实例三:
[0024]本实例与实例一、二基本相同，但是具有以下特点:
[0025]环形剪切板(6)采用较低强度钢材，而其他部分采用较高强度的钢材。从而使得在圆环形剪切板(6)发生塑性变形时，其他部分还是处于弹性状态更易于实现。
[0026]实施实例四:
[0027]本实施实例基于实例一、二、三，说明本实用新型安装于框架结构当中。具有以下特点:
[0028]本实用新型通过焊缝或者螺栓连接与梁，通过人字支撑连接于框架节点。如图7所示。
[0029]上面结合附图对本实用新型实施例进行了说明，但本实用新型不限于上述实施例，还可以根据本实用新型的实用新型创造的目的做出多种变化，凡依据本实用新型技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要 符合用于本实用新型旋转剪切阻尼器的结构和构造原理，都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种带出力基座的旋转剪切板阻尼器，包括一个由出力杆(I)与三角形基座(2)固连成一体的出力基座和一个开有圆孔的基座(5)，其特征在于:有一个由圆柱体(4)与开孔旋转臂(3)固连成一体的带内筒旋转臂，其开孔旋转臂(3)的开孔与出力杆(I)活动套配；而其圆柱体(4)内筒与一个环形剪切板(6)的内圆边界固紧配套，该环形剪切板(6)的外圆边界与基座(5)的圆孔固紧套配。
2.根据权利要求1所述带出力基座的旋转剪切板阻尼器，其特征在于:所述环形剪切板(6)为等厚度板；或者环形剪切板(6)为不等厚度:靠近内圆边界较厚，靠近外圆边界较薄。
3.根据权利要求1或2所述带出力基座的旋转剪切板阻尼器，其特征在于:所述的旋转臂(3)与出力杆(I)的活动配套穿孔为腰形孔。
【文档编号】E04B1/98GK203594127SQ201320658311
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】尹文汉, 李春祥 申请人:上海大学
【专利摘要】本实用新型涉及一种带出力基座的旋转剪切板阻尼器。它属于结构振动控制中的被动控制范畴，通过金属的滞回耗能，减小振动给建筑结构带来的损伤。本阻尼器包括一个由出力杆与三角形基座固连成一体的出力基座和一个开有圆孔的基座，一个由圆柱体与开孔旋转臂固连成一体的带内筒旋转臂，其开孔旋转臂的开孔与出力杆活动套配，而其圆柱体内筒与一个环形剪切板的内圆边界固紧配套，该环形剪切板的外圆边界与基座的圆孔固紧套配。开孔旋转臂带动内筒与开圆孔的基座发生相反方向的旋转时，使得环形剪切板发生纯剪切变形。作为阻尼器工作段的环形剪切板在变形过程中产生塑性变形从而消耗地震能量。本实用新型的环境剪切板应力分布均匀，从而充分发挥低屈服的高延性优势，更好地发挥耗能的作用。
【专利说明】带出力基座的旋转剪切板阻尼器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种金属剪切屈服型阻尼器，特别是一种带出力基座的旋转剪切板阻尼器，属于结构振动控制中的被动控制范畴，通过金属的滞回耗能，减小振动给建筑结构带来的损伤。
【背景技术】
[0002]目前，结构振动控制作为一种重要的减震手段，其应用不断增加。相比其他控制手段，金属阻尼器作为结构被动控制的范畴，为结构提供刚度的同时能够耗散地震能量，以其价格相对便宜易于实现得到较多应用。剪切板阻尼器是金属阻尼器的一种，利用金属的剪切屈服耗散地震能量。但是传统剪切板阻尼器，由于应力分布不均匀，难以预测其破坏形态，并且应力集中等现象也制约了其良好延性性能的发挥。由于钢板屈曲使得滞回曲线产生捏缩现象，制约了阻尼器的耗能能力，也使得阻尼器的滞回模型更加复杂。
实用新型内容
[0003]本发明的目的是克服传统剪切板阻尼器应力场复杂，低屈服点钢材的延性性能不能得到充分利用这一缺点，并为了缓解捏缩现象，提供了一种带出力基座的旋转剪切钢板阻尼器，能够改进阻尼器的受力力场分布，从而使得阻尼器获得更好的延性性能，同时由于应力场相对简单，其力学行为也具有可预测性。并且其安装方式更为灵活，可以适应更多场合的方便安装。
[0004]为达到上述目的，本实用新型的构思:本实用新型是一种新型阻尼器——带出力基座的旋转剪切板阻尼器。如图1至5所示，阻尼器主要由六部分构成:由出力杆(I)与三角形基座(2)组成的出力基座，如图2所示；由圆柱体内筒(4)与开孔旋转臂(3)组成的带内筒旋转臂，如图3所示；开圆孔的基座(5)如图5所示；环形剪切板(6);如图4所示。
[0005]开孔旋转臂(3)带动内筒(4)与开圆孔的基座(5)发生相反方向的旋转时，使得环形剪切板(6)发生纯剪切变形。作为阻尼器工作段的剪切板(6)在变形过程中产生塑性变形从而消耗地震能量。由于环形剪切板(6)的边界条件为完全对称，因此能够获得更为均匀的应力场分布，剪切板更为均匀的进入屈服，从而充分发挥低屈服的高延性优势，更好地发挥耗能的作用。此外，由于新阻尼器采用旋转的形式因此，可以设计出与以往阻尼器不一样的安装方式，安装灵活且美观。
[0006]根据上述实用新型构思，本实用新型采用下述技术方案:
[0007]—种带处理基座的旋转剪切板阻尼器，包括一个由出力杆与三角形基座固连成一体的出力基座和一个开有圆孔的基座，其特征在于:有一个由圆柱体与开孔旋转臂固连成一体的带内筒旋转臂，其开孔旋转臂的开孔与出力杆活动套配；而其圆柱体内筒与一个环形剪切板的内圆边界固紧配套，该环形剪切板的外圆边界与基座的圆孔固紧套配。
[0008]所述环形剪切板为等厚度板；或者环形剪切板为不等厚度:靠近内圆边界较厚，靠近外圆边界较薄。[0009]所述的旋转臂与出力杆的活动配套穿孔为腰形孔。
[0010]本实用新型与现有技术相比，具有如下显而易见的实质性特点和优点:
[0011]1、旋转剪切板阻尼器能够通过滞回耗能充分吸收结构振动能量；
[0012]2、通过旋转剪切的方式使得工作段的环形板受剪切作用，这种受力方式可以实现更灵活与方便的安装方式，缓减建筑结构抗侧力体系与建筑功能的冲突。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的三维示意图。
[0014]图2、3、4、5是本实用新型各部分的拆分图。
[0015]图6是不等厚环形到切板的不意图。
[0016]图7本实用新型的安装在框架结构中的示意图。
【具体实施方式】
[0017]本实用新型的优选实施例结合【专利附图】
【附图说明】如下:
[0018]实施例一:
[0019]如图1所示，本带出力基座的旋转剪切板阻尼器，包括一个由出力杆(I)与三角形基座(2)固连成一体的出力基座和一个开有圆孔的基座(5)，其特征在于:有一个由圆柱体
(4)与开孔旋转臂(3)固连成一体的带内筒旋转臂，其开孔旋转臂(3)的开孔与出力杆(I)活动套配；而其圆柱体内筒(4)与一个环形剪切板(6)的内圆边界固紧配套，该环形剪切板
(6)的外圆边界与基座(5)的圆孔固紧套配。开孔旋转臂(3)带动内筒(4)与开圆孔的基座(5)发生相反方向的旋转时，使得环形剪切板(6)发生纯剪切变形。作为阻尼器工作段的环形剪切板(6)在变形过程中产生塑性变形从而消耗振动能量。
[0020]实施实例二:
[0021]本实例与实例一基本相同，但是具有以下特点:
[0022]环形剪切板(6)采用不等厚度板的设计，与圆柱体内筒(2)连接的部位较厚，与开圆孔的基座(5)连接的部位较薄，如图6所示。从而能够在发生旋转剪切时，整个环形剪切板更加均匀的进入屈服状态，更好的发挥延性。
[0023]实施实例三:
[0024]本实例与实例一、二基本相同，但是具有以下特点:
[0025]环形剪切板(6)采用较低强度钢材，而其他部分采用较高强度的钢材。从而使得在圆环形剪切板(6)发生塑性变形时，其他部分还是处于弹性状态更易于实现。
[0026]实施实例四:
[0027]本实施实例基于实例一、二、三，说明本实用新型安装于框架结构当中。具有以下特点:
[0028]本实用新型通过焊缝或者螺栓连接与梁，通过人字支撑连接于框架节点。如图7所示。
[0029]上面结合附图对本实用新型实施例进行了说明，但本实用新型不限于上述实施例，还可以根据本实用新型的实用新型创造的目的做出多种变化，凡依据本实用新型技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要 符合用于本实用新型旋转剪切阻尼器的结构和构造原理，都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种带出力基座的旋转剪切板阻尼器，包括一个由出力杆(I)与三角形基座(2)固连成一体的出力基座和一个开有圆孔的基座(5)，其特征在于:有一个由圆柱体(4)与开孔旋转臂(3)固连成一体的带内筒旋转臂，其开孔旋转臂(3)的开孔与出力杆(I)活动套配；而其圆柱体(4)内筒与一个环形剪切板(6)的内圆边界固紧配套，该环形剪切板(6)的外圆边界与基座(5)的圆孔固紧套配。
2.根据权利要求1所述带出力基座的旋转剪切板阻尼器，其特征在于:所述环形剪切板(6)为等厚度板；或者环形剪切板(6)为不等厚度:靠近内圆边界较厚，靠近外圆边界较薄。
3.根据权利要求1或2所述带出力基座的旋转剪切板阻尼器，其特征在于:所述的旋转臂(3)与出力杆(I)的活动配套穿孔为腰形孔。
【文档编号】E04B1/98GK203594127SQ201320658311
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】尹文汉, 李春祥 申请人:上海大学
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