一种多屈服点剪切型金属阻尼器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属阻尼器设计领域，尤其是涉及一种多屈服点剪切型金属阻尼器。
【背景技术】
[0002]消能减震技术在结构中某些变形较大的部位设置消能构件，或直接把某些构件设置为消能构件。在地震荷载和风荷载作用下，这些消能构件可快速进入耗能状态，消耗部分或大部分外部荷载输入结构的能量，从而减少结构主体的动力反应，避免或极大地减少结构主体发生破坏的可能性。
[0003]金属阻尼器目前主要包括两大类:约束屈曲支撑和剪切型阻尼器。约束屈曲支撑主要依靠构件轴向拉压塑性变形耗散能量；剪切型阻尼器主要依靠低屈服点钢板剪切塑性变形耗散地震能力。典型剪切型阻尼器由耗能钢板，盖板，横肋版和纵肋板组合而成，其中横肋板和纵肋板的作用仅仅为提高耗能芯材板的面外稳定性能，不发挥力学性能，由于肋板能占到材料用量的约五分之一，因此存在一定的材料浪费。
[0004]因此，生产一种结构简单，操作方便，工作和运行效率高，牢固耐用，结构阻尼效果明显，主体结构安全性能高，使用寿命长的多屈服点剪切型金属阻尼器，具有广阔的市场前景。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明提供一种结构简单，操作方便，工作和运行效率高，牢固耐用，结构阻尼效果明显，主体结构安全性能高，使用寿命长的多屈服点剪切型金属阻尼器。
[0006]本发明的技术方案是这样实现的:一种多屈服点剪切型金属阻尼器，包括上盖板、下盖板、设置在上盖板和下盖板之间的耗能芯板，所述的耗能芯板的两侧对称分布有耗能肋块组件，所述的耗能肋块组件由斜向右下布置的至少三块耗能肋块和斜向左下布置的至少三块耗能肋块组件交叉组成的呈X字形结构的组件。
[0007]所述的斜向右下布置的耗能肋块为第一肋块、第二肋块和第三肋块，斜向左下布置的耗能肋块为第四肋块、第五肋块和第六肋块。
[0008]所述的第一肋块、第二肋块、第三肋块、第四肋块、第五肋块和第六肋块均为长条块状结构，并且，第一肋块、第三肋块、第四肋块和第六肋块的形状和大小均相等，第二肋块和第五肋块的形状和大小均相等，并且，第二肋块的长度不小于第一肋块的长度。
[0009]所述的第一肋块、第二肋块和第三肋块的轴线与上盖板的夹角为45度至60度，所述的第四肋块、第五肋块和第六肋块的轴线与上盖板的夹角为45度至60度，并且，第一肋块、第二肋块和第三肋块的轴线与上盖板的夹角与第四肋块、第五肋块和第六肋块的轴线与上盖板的夹角相等。
[0010]所述的第一肋块、第二肋块、第三肋块、第四肋块、第五肋块和第六肋块均为均为低屈服点耗能肋板。
[0011]本发明具有如下的积极效果:首先，本发明结构简单，操作方便，耗能芯板的两侧对称分布有耗能肋块组件，所述的耗能肋块组件由斜向右下布置的至少三块耗能肋块和斜向左下布置的至少三块耗能肋块组件交叉组成的呈X字形结构的组件；本产品依据受剪切作用薄板面外失稳机理，沿面内存在的拉/压主应力方向布置多块低屈服点材料肋块，这些肋块既能直接提高耗能芯材板件面外稳定性，而且可以在先于耗能芯材板屈服，发其挥耗能能力。相较于典型剪切型阻尼器，耗能芯材板可以作的更薄，更节约材料，且耗能效率得到明显提升。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的主视结构示意图。
[0013]图2为本发明的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]如图1、2所示，一种多屈服点剪切型金属阻尼器，包括上盖板1、下盖板2、设置在上盖板I和下盖板2之间的耗能芯板3，所述的耗能芯板3的两侧对称分布有耗能肋块组件，所述的耗能肋块组件由斜向右下布置的至少三块耗能肋块和斜向左下布置的至少三块耗能肋块组件交叉组成的呈X字形结构的组件。
[0015]所述的斜向右下布置的耗能肋块为第一肋块4、第二肋块5和第三肋块6，斜向左下布置的耗能肋块为第四肋块7、第五肋块8和第六肋块9。所述的第一肋块4、第二肋块5、第三肋块6、第四肋块7、第五肋块8和第六肋块9均为长条块状结构，并且，第一肋块4、第三肋块6、第四肋块7和第六肋块9的形状和大小均相等，第二肋块5和第五肋块8的形状和大小均相等，并且，第二肋块5的长度不小于第一肋块4的长度。所述的第一肋块4、第二肋块5和第三肋块6的轴线与上盖板I的夹角为45度至60度，所述的第四肋块7、第五肋块8和第六肋块9的轴线与上盖板I的夹角为45度至60度，并且，第一肋块4、第二肋块5和第三肋块6的轴线与上盖板I的夹角与第四肋块7、第五肋块8和第六肋块9的轴线与上盖板I的夹角相等。所述的第一肋块4、第二肋块5、第三肋块6、第四肋块7、第五肋块8和第六肋块9均为均为低屈服点耗能肋板。
[0016]地震时，安装于结构内的阻尼器上下端板随构件变形发生相对平行的剪切位移变形时，带动耗能芯板3发生上下水平相对剪切变形，从而在耗能芯板3内产生水平剪应力，根据力学微元体模型，则在±45°角方向分别存在一条压应力带和拉应力带，当应力值达到一定状态，压应力带上出现屈曲现象，表现为薄板的面外屈曲变形。
[0017]在两条应力带上安装低屈服点耗能肋块，等于提高了应力带惯性矩，因此可以极大地提高压应力带屈曲临界应力值，防止薄板剪切变形时正应力带上屈曲现象的发生。当阻尼器发生剪切变形时，随着芯材板上水平剪切力和剪切变形的增大，耗能芯板3上的斜向的正应力带上的轴向变形带动其两侧低屈服点耗能肋块发生轴向变形，使得耗能肋块变形值率先达到屈服位移值，进入塑性耗能状态，继而随着阻尼器剪切力和剪切变形的继续增大，耗能芯板3应力带也进入屈服，表现为耗能芯材板的剪切屈服，则芯材板也进入了塑性耗能状态。因此整个阻尼器表现为先后出现两次屈服，对应两个屈服剪力值。
【主权项】
1.一种多屈服点剪切型金属阻尼器，包括上盖板(I)、下盖板(2)、设置在上盖板(I)和下盖板(2)之间的耗能芯板(3)，其特征在于:所述的耗能芯板(3)的两侧对称分布有耗能肋块组件，所述的耗能肋块组件由斜向右下布置的至少三块耗能肋块和斜向左下布置的至少三块耗能肋块组件交叉组成的呈X字形结构的组件。2.根据权利要求1所述的多屈服点剪切型金属阻尼器，其特征在于:所述的斜向右下布置的耗能肋块为第一肋块(4)、第二肋块(5)和第三肋块(6)，斜向左下布置的耗能肋块为第四肋块(7)、第五肋块(8)和第六肋块(9)。3.根据权利要求2所述的多屈服点剪切型金属阻尼器，其特征在于:所述的第一肋块(4)、第二肋块(5)、第三肋块(6)、第四肋块(7)、第五肋块(8)和第六肋块(9)均为长条块状结构，并且，第一肋块(4)、第三肋块(6)、第四肋块(7)和第六肋块(9)的形状和大小均相等，第二肋块(5)和第五肋块(8)的形状和大小均相等，并且，第二肋块(5)的长度不小于第一肋块(4)的长度。4.根据权利要求2所述的多屈服点剪切型金属阻尼器，其特征在于:所述的第一肋块(4)、第二肋块(5 )和第三肋块(6 )的轴线与上盖板(I)的夹角为45度至60度，所述的第四肋块(7)、第五肋块(8)和第六肋块(9)的轴线与上盖板(I)的夹角为45度至60度，并且，第一肋块(4)、第二肋块(5 )和第三肋块(6 )的轴线与上盖板(I)的夹角与第四肋块(7 )、第五肋块(8)和第六肋块(9)的轴线与上盖板(I)的夹角相等。5.根据权利要求3所述的多屈服点剪切型金属阻尼器，其特征在于:所述的第一肋块(4)、第二肋块(5)、第三肋块(6)、第四肋块(7)、第五肋块(8)和第六肋块(9)均为均为低屈服点耗能肋板。
【专利摘要】本发明涉及一种多屈服点剪切型金属阻尼器，耗能芯板的两侧对称分布有耗能肋块组件，所述的耗能肋块组件由斜向右下布置的至少三块耗能肋块和斜向左下布置的至少三块耗能肋块组件交叉组成的呈X字形结构的组件；本产品依据受剪切作用薄板面外失稳机理，沿面内存在的拉/压主应力方向布置多块低屈服点材料肋块，这些肋块既能直接提高耗能芯材板件面外稳定性，而且可以在先于耗能芯材板屈服，发其挥耗能能力。相较于典型剪切型阻尼器，耗能芯材板可以作的更薄，更节约材料，且耗能效率得到明显提升。
【IPC分类】E04B1/98
【公开号】CN105201096
【申请号】CN201510671798
【发明人】周海涛, 郝晓, 牛季收, 卫国祥, 雷颖占
【申请人】河南城建学院
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月19日