一种组合式多阶金属屈服型阻尼器的制作方法

1.本实用新型涉及建筑减隔震技术领域，尤其涉及一种组合式多阶金属屈服型阻尼器。


背景技术：

2.在地震多发区，高层建筑往往会采用柜架、剪力墙、柜剪等结构来提高抗震能力，但这样要加大梁柱尺寸，满足结构的强度和刚度的要求，势必增加钢筋混凝土用量，而增加了造价。
3.随着社会经济水平均不断提高，技术水平的不断发展，人们认识到建筑物的减隔震技术是同样可以满足“小震不坏、中震可修，大震不倒”的要求。因此，在诸多减隔震技术中，比较成熟的有屈曲约束支撑，黏滞阻尼器，其他位移相关型阻尼器、速度相关型阻尼器，复合型消能阻尼器及隔震橡胶支座等。而金属屈服型阻尼器结构简单，造价低，易生产，易安装，有良好的吸收消能能力，是一种结构稳定技术先进的减震技术。
4.常规的金属屈服型阻尼器仅有单一屈服点，不能满足大震小震同时耗能的要求。
5.因此，提出一种组合式多阶金属屈服型阻尼器结构，通过多种形式的金属屈服型阻力器的组合，达到多阶屈服耗能的目的，解决了小震（风振）、中震、大震皆可耗能的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提出一种组合式多阶金属屈服型阻尼器，通过将多种形式的耗能构件串联或并联在一起，并在上连接板上开限位槽，在串联或并联的耗能构件上部设一中间连接板，中间连接板上固定有限位块，限位块部分插入上连接板的限位槽中，其中限位块顶部低于限位槽顶部，限位块长度短于限位槽长度，当第一个耗能构件达到一定位移后，限位块和限位槽接触，推动第二个耗能构件产生位移，以此类推，串联或并联多个耗能构件便可实现多阶屈服，并且力可以叠加，以此来解决小震中震大震皆可耗能的问题。
7.为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
8.一种组合式多阶金属屈服型阻尼器，主要由连接于主体建筑结构的上下连接板以及设置在上下连接板之间的耗能结构组成，其中上连接板开有限位槽，中间耗能构件的下部固定于下连接板上，一阶耗能构件顶部固定于上连接板上，其余耗能构件顶部固定于中间连接板上，中间连接板顶部固定有限位块，限位块部分插入上连接板的限位槽中，限位槽的长度略大于限位块的长度；耗能构件主要分为剪切型、弯曲型和u型三种，多种类型的耗能构件可根据减震参数自由组合后横向或纵向布置于上下连接板间，在发生小震或风振的情况下，一阶耗能构件屈服耗能，在发生中震或大震的情况下，随着一阶耗能构件位移增大，限位块和限位槽接触，荷载传递至其余耗能构件上，其余耗能构件屈服参与耗能，实现了多阶屈服耗能的目的。
9.进一步，剪切型耗能构件主要由翼缘板、加劲肋和矩形的耗能板拼焊而成，弯曲型耗能构件则由多片变截面的耗能板组成，u型耗能构件则由两件或多件u型耗能板相对组焊
而成。
10.进一步，上连接板开限位槽，限位槽可开一排或多排，但需保证连接板开槽后的截面能承受阻尼器的拉压荷载。
11.进一步，限位块固定在中间连接板上，限位块和限位槽侧面装配时留一定间隙保证限位块可自由移动，限位块端部和限位槽端部的间隙为二阶屈服位移开始的位移值，当第一个耗能构件的位移达到该值后，限位槽和限位块接触以带动第二个耗能构件开始作用，以此类推可实现多阶耗能。
12.进一步，第一个耗能构件和后续的耗能构件有一定的高度差，以此保证第一个耗能构件的设计位移可比后续耗能构件的设计位移大。
13.进一步，限位块顶部低于上连接板顶部，以此保证第一个耗能构件作用过程中产生高度差不会使后续耗能构件受到竖向荷载。
14.进一步，剪切型耗能构件、弯曲型耗能构件和u型耗能构件可任意组合。
15.进一步，多个耗能构件可横向排列，也可纵向排列。
16.进一步，耗能构件和上连接板、中间连接板、下连接板的固定方式可为焊接、螺栓连接或其他连接方式，限位块和中间连接板的固定方式可为焊件、螺栓连接或其他连接方式。
17.进一步，上连接板开有限位槽，限位槽布置方式为单个、多个并排或其他布置方式，限位槽形状为方形、腰形或其他形状。
18.进一步，限位块的形状为矩形、腰形或其他形状，限位块长度短于上连接板腰形槽的长度，限位块的布置方式为单个、多个并排或其他布置方式。
19.进一步，不同剪切型耗能构件的耗能钢板可以选用相同或不同材质、板厚和屈服强度的钢材。
20.进一步，上连接板和中间连接板间具有足够的间隙。
21.进一步，剪切型耗能构件的加劲肋可横向布置亦可纵向布置，并且可单面布置亦可双面布置。
22.与现有技术相比，本实用新型有益效果：
23.多种类型的耗能构件可任意组合排列，结构稳定，形式简单灵活，在只增加极少成本的情况下实现了阻尼器的多阶屈服耗能，而且该结构允许存在高度差，这种结构设计可轻松实现一阶耗能构件的设计位移大于后续耗能构件的设计位移的要求。
24.本实用新型提出了一种结构形式，通过单一或多种形式耗能构件的组合，即可实现多阶屈服耗能，满足风振中震大震皆可耗能的要求。
25.本实用新型的实用新型原理介绍：通过在上连接板上开限位槽，一阶耗能构件完全固定在上下连接板上，后续耗能构件下部固定在下连接板上，上部连接中间连接板，中间连接板顶部固定有限位块，限位块插入限位槽中，其中限位槽顶部高于限位块顶部，并控制限位槽和限位块之间的间隙，当第一个耗能构件达到一定位移后，限位块和限位槽接触，推动第二个耗能构件产生位移，以此类推，需要几阶耗能则增加几个耗能构件，以此来达到风振中震大震皆可耗能的目的。
26.若连接板窄则限位槽可只开一个槽，但需保证限位块和中间连接板的连接所能承受的最大剪切力大于耗能构件和连接板的连接所能承受的最大剪切力，若连接板宽则尽量
开两个或两个以上的限位槽。
附图说明
27.图1是根据本实用新型实施方式1的结构示意图；
28.图2是根据本实用新型实施方式1的剖视图；
29.图3是根据本实用新型实施方式2的结构示意图；
30.图4是根据本实用新型实施方式2的三维示意图；
31.图5是根据本实用新型实施方式3的结构示意图；
32.图6是根据本实用新型实施方式4的结构示意图。
33.图7是根据本实用新型实施方式4的三维示意图；
34.图8是根据本实用新型实施方式5的结构示意图。
35.图9是根据本实用新型实施方式5的三维示意图。
36.图中，1：上连接板；2：限位块一；3：中间连接板一；4-1：耗能板一；4-2：翼缘板一；4-3：加劲肋一；5：下连接板 ；6-1：耗能板二；6-2：翼缘板二；6-3：加劲肋二；7：限位块二；8：中间连接板二；9-1：耗能板三；9-2：翼缘板三；9-3：加劲肋三；10：弯曲型耗能板；11：u型耗能板。
具体实施方式
37.如图1-9所示，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
38.实施例1
39.如图1、图2所示，一种组合式多阶金属屈服型阻尼器结构示意图，包括下连接板5和开有限位槽的上连接板1，由耗能板6-1、翼缘板6-2以及加劲肋6-3组成的耗能构件一，由耗能板4-1、翼缘板4-2和加劲肋4-3组成的耗能构件二，中间连接板3以及固定在中间连接板3上的限位块一2，其中耗能构件一和耗能构件二横向并排布置，耗能构件一的上下端面分别固定在上连接板1和下连接板5上，耗能构件二的下端面固定在下连接板5上，上端面固定在中间连接板3上，中间连接板3上固定有限位块一2，限位块一2部分插入上连接板1的限位槽中，其中限位槽的长度比限位块一2长度大，耗能板4-1和耗能板6-1采用相同材料的耗能钢板，加劲肋4-3和加劲肋6-3横向布置，加劲肋4-3和加劲肋6-3双面布置。
40.本实施例的工作过程是：上连接板1和下连接板5分别与建筑主体结构相连，中间耗能构件一和耗能构件二串联，其中耗能构件二上部未与上连接板1固定连接，所以在发生小震或风振的情况下，耗能构件一屈服耗能，在发生中震或大震的情况下，耗能构件一产生较大的位移，限位块一2和限位槽接触，荷载传递至耗能构件二上，耗能构件二屈服，此时耗能构件一和耗能构件二同时耗能。
41.实施例2
42.如图3、图4所示，双剪切型组合式多阶金属屈服型阻尼器结构示意图，包括下连接板5和开有限位槽的上连接板1，由耗能板6-1、翼缘板6-2以及加劲肋6-3组成的耗能构件一，由耗能板4-1、翼缘板4-2和加劲肋4-3组成的耗能构件二，中间连接板3以及固定在中间
连接板上3的限位块一2，其中耗能构件一和耗能构件二纵向并排布置，耗能构件一的上下端面分别固定在上连接板1和下连接板5上，耗能构件二的下端面固定在下连接板5上，上端面固定在中间连接板3上，中间连接板3上固定有限位块一2，限位块一2部分插入上连接板1的限位槽中，其中限位槽的长度比限位块一2长度大，耗能板4-1和耗能板6-1采用不同材料的耗能钢板，加劲肋4-3和加劲肋6-3横向布置，加劲肋4-3和加劲肋6-3单面布置，限位块一2设成两块。
43.实施例3
44.如图5所示，三剪切型组合式多阶金属屈服型阻尼器结构示意图，包括下连接板5和开有限位槽的上连接板1，由耗能板6-1、翼缘板6-2以及加劲肋6-3组成的耗能构件一，由耗能板4-1、翼缘板4-2和加劲肋4-3组成的耗能构件二，由耗能板9-1、翼缘板9-2和加劲肋9-3组成的耗能构件三，中间连接板3以及固定在中间连接板3上的限位块一2，中间连接板8以及固定在中间连接板8上的限位块7，其中耗能构件一的上下端面分别固定在上连接板1和下连接板5上，耗能构件二和耗能构件三的下端面固定在下连接板5上，上端面分别固定在中间连接板3和中间连接板7上，中间连接板3上固定有限位块一2，中间连接板7上固定有限位块7，限位块一2和限位块7部分插入上连接板1的限位槽中，其中限位槽的长度比限位块一2和限位块7的长度大，耗能板4-1、耗能板6-1和耗能板9-1采用相同材料的耗能钢板，加劲肋4-3横向设置，加劲肋6-3纵向设置和加劲肋9-3纵向布置，加劲肋4-3、加劲肋6-3和加劲肋9-3双面布置，限位块一2可设成单块，限位块7设成单块。
45.实施例4
46.如图6、图7所示，剪切型和弯曲型组合式多阶金属屈服型阻尼器结构示意图，包括下连接板5和开有限位槽的上连接板1，由耗能板6-1、翼缘板6-2以及加劲肋6-3组成的耗能构件一，由多块弯曲型耗能板10并排组成的耗能构件二，中间连接板3以及固定在中间连接板3上的限位块一2，其中耗能构件一的上下端面分别固定在上连接板1和下连接板5上，耗能构件二的下端面固定在下连接板5上，上端面固定在中间连接板3上，中间连接板3上固定有两块限位块一2，限位块一2部分插入限位槽中，其中限位槽的长度比限位块一2长度大，弯曲型耗能板10和剪切型耗能板6-1采用不同材料的耗能钢板，加劲肋6-3横向布置，加劲肋6-3单面布置，限位块一2设成两块并排。
47.实施例5
48.如图8、图9所示，弯曲型和u型组合式多阶金属屈服型阻尼器结构示意图，包括下连接板5和开有限位槽的上连接板1，由多块弯曲型耗能板10并排组成的耗能构件一，由两块耗能板11对立组成的耗能构件二，中间连接板3以及固定在中间连接板3上的限位块一2，其中耗能构件一的上下端面分别固定在上连接板1和下连接板5上，耗能构件二的下端面固定在下连接板5上，上端面固定在中间连接板3上，中间连接板3上固定有两块限位块一2，限位块一2部分插入限位槽中，其中限位槽的长度比限位块一2长度大，耗能板10和耗能板11采用不同材料的耗能钢板。
49.尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本技术公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本技术公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件
和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。