一种圆截面变径低屈服点钢棒耗能元件的制作方法

本实用新型涉及建筑结构消能减震装置领域，特别是涉及一种圆截面变径低屈服点钢棒耗能元件。

背景技术：

我国是地震高发国家，每年都会因为地震灾害造成巨大的财产损失。对于老旧建筑，由于建造年代久远，未充分考虑抗震措施，往往在地震中遭受的破坏更为严重。对于老旧建筑采取抗震加固的方法可以有效提高其抗震能力。安装在建筑结构上的消能减震元件通过产生摩擦、弹塑性滞回变形等来帮助主体结构耗散地震能量，以减小结构的地震反应，确保结构的安全性。在实际工程中，金属阻尼器常常采用低屈服点钢材，其具有塑性变形能力强、滞回性能稳定、低周疲劳特性好的优点。传统金属阻尼器耗能单元为板式耗能元件，这种耗能元件虽然应用广泛，但是力学性能不均衡，材料利用率低。为此，本实用新型提出一种棒体耗能元件，该耗能元件具有力学性能均衡，耗能效果好的优点。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供了一种用于加固老旧建筑，以提高其结构的抗震性能的圆截面变径低屈服点钢棒耗能元件。

本实用新型采取的技术方案是：一种圆截面变径低屈服点钢棒耗能元件，包括小直径耗能段、大直径耗能段、过渡段以及锚固段；所述的小直径耗能段和大直径耗能段均为通长直径相等的圆柱，所述的过渡段为圆台几何体；所述的小直径耗能段竖直置于正中，两端分别通过过渡段连接有一个大直径耗能段；过渡段的较小端面与小直径耗能段相接，其较大端面与大直径耗能段相接；所述的大直径耗能段两端均设有锚固段；

所述的圆截面变径低屈服点钢棒耗能元件采用列阵的排列方式，通过锚固段与端板进行焊接或栓接形成阵列阻尼器。

作为一种优选的技术方案：所述的小直径耗能段、大直径耗能段、过渡段以及锚固段均未低屈服点钢制成。

作为一种优选的技术方案：所述的小直径耗能段的直径小于大直径耗能段的直径，且过渡段的小端面直径与小直径耗能段的直径相等，过渡段的大端面直径与大直径耗能段的直径相等。

本实用新型的有益效果是：（1）将低屈服点钢棒体制成阻尼器耗能元件，该耗能元件具有各向同性的优点，使其能吸收各方向的地震输入能量，解决了传统钢板耗能器只能单一方向耗能量的缺点；（2）采用低屈服点刚才制成的耗能元件具有良好的耗能效果。通过合理的设置耗能元件的数量及排列形式，构成阵列型阻尼器，安置于结构的关键部位，可以达到良好的耗能效果。

附图说明

图1为一种圆截面变径低屈服点钢棒耗能元件的结构示意图；

图2为一种圆截面变径低屈服点钢棒耗能元件组成的阵列型阻尼器的示意图；

图3为一种圆截面变径低屈服点钢棒耗能元件的工程安装及固定方案图；

图中：1小直径耗能段、2大直径耗能段、3过渡段、4锚固段、5阵列型阻尼器、6端板、a梁、b柱、c钢支撑。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细地描述，但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。

参考附图，一种圆截面变径低屈服点钢棒耗能元件，包括小直径耗能段1、大直径耗能段2、过渡段3以及锚固段4；所述的小直径耗能段1和大直径耗能段2均为通长直径相等的圆柱，所述的过渡段3为圆台几何体；所述的小直径耗能段1竖直置于正中，两端分别通过过渡段3连接有一个大直径耗能段2；过渡段3的较小端面与小直径耗能段1相接，其较大端面与大直径耗能段2相接；所述的大直径耗能段2两端均设有锚固段4；

所述的圆截面变径低屈服点钢棒耗能元件采用列阵的排列方式，通过锚固段4与端板6进行焊接或栓接形成阵列阻尼器5。

所述的小直径耗能段1、大直径耗能段2、过渡段3以及锚固段4均未低屈服点钢制成。

所述的小直径耗能段1的直径小于大直径耗能段2的直径，且过渡段3的小端面直径与小直径耗能段1的直径相等，过渡段3的大端面直径与大直径耗能段2的直径相等。

下面参考附图2和3对本实用新型的具体实施方式进行详细说明：

如图2所示是将本实用新型圆截面变径低屈服点钢棒耗能元件按2×2阵列形式排列而成的阵列型阻尼器5，是由小直径耗能段1作为中间阻尼部分，大直径耗能段2作为小直径耗能段1两端的阻尼部分，二者之间通过过渡段3相连，并且锚固段4位于大直径耗能段2的上下两端，用于与端板6之间进行焊接或栓接固定形成的；

具体使用时，将阵列型阻尼器5安装于结构需要加固的位置，如图3所示；梁a和柱b相互垂直搭接为矩形框架，所述的矩形框架四角分别向下倾斜设有钢支撑c，钢支撑c连接于阵列阻尼器5上；即如附图3中所示的阵列阻尼器5通过端板6与建筑结构连接固定，从而为结构提供附加刚度和附加阻尼的作用，发挥消能器多元性的耗能减震作用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。