專利名稱：一種剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及建筑工程的技術，特別是涉及一種剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器的技術。
背景技術：
隨著我國城市化進程的迅猛發展，伴隨著日益多樣化的使用要求，大量復雜體型高層及超高層建筑結構不斷涌現，這對抗震設計帶來了新的巨大挑戰——建筑結構除了需要能夠滿足承載力計算要求，還要能夠實現性能化的設計目標。在這種情況下，按傳統的結構布置形式，梁、柱等構件的設計截面必須很大，但是這樣會導致結構自重也即地震反應增大；此外還有一個重要的矛盾在于，傳統結構經歷地震沖擊后，即使沒有發生整體倒塌，對梁、柱等構件的修復代價往往也會很高，并會對建筑結構的正常使用帶來影響。

實用新型內容針對上述現有技術中存在的缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能有效消耗地震能量，且造價低，同時便于修復更換的剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器。為了解決上述技術問題，本實用新型所提供的一種剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器，其特征在于包括兩塊矩形低屈服點軟鋼板、兩塊側部加勁鋼肋板和兩塊節點板；所述兩塊低屈服點軟鋼板的板面相互平行，且四周邊沿齊平；所述兩塊側部加勁鋼肋板分置于兩塊低屈服點軟鋼板的左右兩側，且左側側部加勁鋼肋板的板面與兩塊低屈服點軟鋼板的左邊沿焊固，右側側部加勁鋼肋板的板面與兩塊低屈服點軟鋼板的右邊沿焊固；所述兩塊節點板分置于兩塊低屈服點軟鋼板的上下兩側，且上側節點板的板面與兩塊低屈服點軟鋼板的上邊沿焊固，下側節點板的板面與兩塊低屈服點軟鋼板的下邊沿焊固；所述兩塊低屈服點軟鋼板的板面與各側部加勁鋼肋板的板面、各節點板的板面均垂直。進一步的，所述低屈服點軟鋼板的屈服強度小于等于235MPa，其延伸率大于40%。進一步的，所述低屈服點軟鋼板的上下邊沿之間的間距與其左右邊沿之間的間距之比為0. 5 2。進一步的，所述低屈服點軟鋼板的板面中部開有一通孔。進一步的，所述低屈服點軟鋼板的板面中部開設的通孔為橢圓形通孔，所述橢圓形通孔的短軸平行于低屈服點軟鋼板的短邊，且其短軸的長度小于等于低屈服點軟鋼板短邊長度的0.7倍。進一步的，兩塊低屈服點軟鋼板的板面均從上至下均分成至少兩塊子板，且兩塊低屈服點軟鋼板的子板數量相同，每兩塊上下相鄰的子板之間均焊有一塊水平加勁鋼肋板，所述水平加勁鋼肋板的板面平行于低屈服點軟鋼板的上下邊沿且垂直于低屈服點軟鋼板的板面。進一步的，兩塊低屈服點軟鋼板的板面均從左至右均分成至少兩塊子板，且兩塊低屈服點軟鋼板的子板數量相同，每兩塊左右相鄰的子板之間均焊有一塊豎向加勁鋼肋板，所述豎向加勁鋼肋板的板面平行于低屈服點軟鋼板的左右邊沿且垂直于低屈服點軟鋼板的板面。進一步的，兩塊低屈服點軟鋼板的板面均均分成至少兩行兩列的子板矩陣，且兩塊低屈服點軟鋼板的子板矩陣相同，每兩列左右相鄰的子板之間均焊有一塊豎向加勁鋼肋板，每兩行上下相鄰的子板之間均焊有一塊水平加勁鋼肋板，所述豎向加勁鋼肋板的板面平行于低屈服點軟鋼板的左右邊沿且垂直于低屈服點軟鋼板的板面，所述水平加勁鋼肋板的板面平行于低屈服點軟鋼板的上下邊沿且垂直于低屈服點軟鋼板的板面。進一步的，每塊子板的板面中部均開有一個橢圓形通孔，所述橢圓形通孔的短軸平行于子板的短邊，且其短軸的長度小于等于子板短邊長度的0. 7倍。進一步的，每塊子板的板面中部均開有一個跑道形通孔，所述跑道形通孔的上下孔邊為外凸的弧邊，左右孔邊為直邊，其左右孔邊之間的間距小于等于子板短邊長度的0. 7 倍。本實用新型提供的剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器，將上、下節點板分別與建筑結構的梁板構件及鋼支撐連接后，能與主體結構共同工作，有效消耗地震能量，且造價低廉。在小震階段(即彈性階段)，低屈服點軟鋼板可以增大結構側向剛度，減小層間位移； 在大震階段(即彈塑性階段)，低屈服點軟鋼板的滯回變形可以消耗地震能量，從而保護結構的主體構件；通過開孔，可以大幅提高軟鋼板的變形能力、優化應力分布，避免形成貫穿的X形交叉裂縫，從而全面地改善其滯回耗能性能。而且地震后便于修復更換，其修復及更換的經濟代價也較小，基本不對建筑結構的后續正常使用帶來影響。

圖1是本實用新型第一實施例的剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器的主視圖；圖2是本實用新型第一實施例的剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器去掉上側節點板后的俯視圖；圖3是本實用新型第二實施例的剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器的主視圖；圖4是本實用新型第三實施例的剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器的主視圖；圖5是本實用新型第四實施例的剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器的主視圖；圖6是本實用新型第五實施例的剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器的主視圖。
具體實施方式
以下結合附圖說明對本實用新型的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限制本實用新型，凡是采用本實用新型的相似結構及其相似變化，均應列入本實用新型的保護范圍。如圖1-圖2所示，本實用新型第一實施例所提供的一種剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器，其特征在于包括兩塊矩形低屈服點軟鋼板11、兩塊側部加勁鋼肋板12和兩塊節點板13 ；[0027]所述兩塊低屈服點軟鋼板11的板面相互平行，且四周邊沿齊平；所述兩塊側部加勁鋼肋板12分置于兩塊低屈服點軟鋼板11的左右兩側，且左側側部加勁鋼肋板12的板面與兩塊低屈服點軟鋼板11的左邊沿焊固，右側側部加勁鋼肋板 12的板面與兩塊低屈服點軟鋼板11的右邊沿焊固；所述兩塊節點板13分置于兩塊低屈服點軟鋼板11的上下兩側，且上側節點板13 的板面與兩塊低屈服點軟鋼板11的上邊沿焊固，下側節點板13的板面與兩塊低屈服點軟鋼板11的下邊沿焊固；所述兩塊低屈服點軟鋼板11的板面與各側部加勁鋼肋板12的板面、各節點板13 的板面均垂直。本實用新型第一實施例中，所述低屈服點軟鋼板的屈服強度小于等于235MPa，其延伸率大于40%。本實用新型第一實施例中，所述低屈服點軟鋼板的上下邊沿之間的間距與其左右邊沿之間的間距之比為0. 5 2。如圖3所示，本實用新型第二實施例所提供的一種剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器，其特征在于包括兩塊矩形低屈服點軟鋼板21、兩塊側部加勁鋼肋板22和兩塊節點板23 ；所述兩塊低屈服點軟鋼板21的板面相互平行，且四周邊沿齊平；所述兩塊側部加勁鋼肋板22分置于兩塊低屈服點軟鋼板21的左右兩側，且左側側部加勁鋼肋板22的板面與兩塊低屈服點軟鋼板21的左邊沿焊固，右側側部加勁鋼肋板 22的板面與兩塊低屈服點軟鋼板21的右邊沿焊固；所述兩塊節點板23分置于兩塊低屈服點軟鋼板21的上下兩側，且上側節點板23 的板面與兩塊低屈服點軟鋼板21的上邊沿焊固，下側節點板23的板面與兩塊低屈服點軟鋼板21的下邊沿焊固；所述兩塊低屈服點軟鋼板21的板面與各側部加勁鋼肋板22的板面、各節點板23 的板面均垂直；所述低屈服點軟鋼板21的板面中部開有一橢圓形通孔對，所述橢圓形通孔M的短軸平行于低屈服點軟鋼板21的短邊，且其短軸的長度小于等于低屈服點軟鋼板21短邊長度的0.7倍。本實用新型第二實施例中，所述低屈服點軟鋼板的屈服強度小于等于235MPa，其延伸率大于40%。本實用新型第二實施例中，所述低屈服點軟鋼板的上下邊沿之間的間距與其左右邊沿之間的間距之比為0. 5 2。本實用新型第二實施例中，所述低屈服點軟鋼板21的板面中部開設的通孔也可以是跑道形或圓形的。如圖4所示，本實用新型第三實施例所提供的一種剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器，其特征在于包括兩塊矩形低屈服點軟鋼板31、兩塊側部加勁鋼肋板32和兩塊節點板33 ；所述兩塊低屈服點軟鋼板31的板面相互平行，且四周邊沿齊平；所述兩塊側部加勁鋼肋板32分置于兩塊低屈服點軟鋼板31的左右兩側，且左側側部加勁鋼肋板32的板面與兩塊低屈服點軟鋼板31的左邊沿焊固，右側側部加勁鋼肋板 32的板面與兩塊低屈服點軟鋼板31的右邊沿焊固；所述兩塊節點板33分置于兩塊低屈服點軟鋼板31的上下兩側，且上側節點板33 的板面與兩塊低屈服點軟鋼板31的上邊沿焊固，下側節點板33的板面與兩塊低屈服點軟鋼板31的下邊沿焊固；所述兩塊低屈服點軟鋼板31的板面與各側部加勁鋼肋板32的板面、各節點板33 的板面均垂直；兩塊低屈服點軟鋼板31的板面均從上至下均分成至少兩塊子板，且兩塊低屈服點軟鋼板31的子板數量相同，每兩塊上下相鄰的子板之間均焊有一塊水平加勁鋼肋板35， 所述水平加勁鋼肋板35的板面平行于低屈服點軟鋼板31的上下邊沿且垂直于低屈服點軟鋼板31的板面。每塊子板的板面中部均開有一個橢圓形通孔34，所述橢圓形通孔34的短軸平行于子板的短邊，且其短軸的長度小于等于子板短邊長度的0. 7倍。本實用新型第三實施例中，所述低屈服點軟鋼板的屈服強度小于等于235MPa，其延伸率大于40%。本實用新型第三實施例中，所述低屈服點軟鋼板的上下邊沿之間的間距與其左右邊沿之間的間距之比為0. 5 2。本實用新型第三實施例中，每塊子板的板面中部開設的通孔也可以是跑道形或圓形的。如圖5所示，本實用新型第四實施例所提供的一種剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器，其特征在于包括兩塊矩形低屈服點軟鋼板41、兩塊側部加勁鋼肋板42和兩塊節點板43 ；所述兩塊低屈服點軟鋼板41的板面相互平行，且四周邊沿齊平；所述兩塊側部加勁鋼肋板42分置于兩塊低屈服點軟鋼板41的左右兩側，且左側側部加勁鋼肋板42的板面與兩塊低屈服點軟鋼板41的左邊沿焊固，右側側部加勁鋼肋板 42的板面與兩塊低屈服點軟鋼板41的右邊沿焊固；所述兩塊節點板43分置于兩塊低屈服點軟鋼板41的上下兩側，且上側節點板43 的板面與兩塊低屈服點軟鋼板41的上邊沿焊固，下側節點板43的板面與兩塊低屈服點軟鋼板41的下邊沿焊固；所述兩塊低屈服點軟鋼板41的板面與各側部加勁鋼肋板42的板面、各節點板43 的板面均垂直；兩塊低屈服點軟鋼板41的板面均從左至右均分成至少兩塊子板，且兩塊低屈服點軟鋼板的子板數量相同，每兩塊左右相鄰的子板之間均焊有一塊豎向加勁鋼肋板46，所述豎向加勁鋼肋板46的板面平行于低屈服點軟鋼板41的左右邊沿且垂直于低屈服點軟鋼板41的板面。每塊子板的板面中部均開有一個跑道形通孔44，所述跑道形通孔44的上下孔邊為外凸的弧邊，左右孔邊為直邊，其左右孔邊之間的間距小于等于子板短邊長度的0. 7倍。本實用新型第四實施例中，所述低屈服點軟鋼板的屈服強度小于等于235MPa，其延伸率大于40%。[0060]本實用新型第四實施例中，所述低屈服點軟鋼板的上下邊沿之間的間距與其左右邊沿之間的間距之比為0. 5 2。本實用新型第四實施例中，每塊子板的板面中部開設的通孔也可以是橢圓形或圓形的。如圖6所示，本實用新型第五實施例所提供的一種剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器，其特征在于包括兩塊矩形低屈服點軟鋼板51、兩塊側部加勁鋼肋板52和兩塊節點板53 ；所述兩塊低屈服點軟鋼板51的板面相互平行，且四周邊沿齊平；所述兩塊側部加勁鋼肋板52分置于兩塊低屈服點軟鋼板51的左右兩側，且左側側部加勁鋼肋板52的板面與兩塊低屈服點軟鋼板51的左邊沿焊固，右側側部加勁鋼肋板 52的板面與兩塊低屈服點軟鋼板51的右邊沿焊固；所述兩塊節點板53分置于兩塊低屈服點軟鋼板51的上下兩側，且上側節點板53 的板面與兩塊低屈服點軟鋼板51的上邊沿焊固，下側節點板53的板面與兩塊低屈服點軟鋼板51的下邊沿焊固；所述兩塊低屈服點軟鋼板51的板面與各側部加勁鋼肋板52的板面、各節點板53 的板面均垂直；兩塊低屈服點軟鋼板51的板面均均分成至少兩行兩列的子板矩陣(本實施例中分成四塊)，且兩塊低屈服點軟鋼板的子板矩陣相同，每兩列左右相鄰的子板之間均焊有一塊豎向加勁鋼肋板56，每兩行上下相鄰的子板之間均焊有一塊水平加勁鋼肋板55，所述豎向加勁鋼肋板56的板面平行于低屈服點軟鋼板51的左右邊沿且垂直于低屈服點軟鋼板51 的板面，所述水平加勁鋼肋板陽的板面平行于低屈服點軟鋼板51的上下邊沿且垂直于低屈服點軟鋼板51的板面。本實用新型第五實施例中，所述低屈服點軟鋼板的屈服強度小于等于235MPa，其延伸率大于40%。本實用新型第五實施例中，所述低屈服點軟鋼板的上下邊沿之間的間距與其左右邊沿之間的間距之比為0. 5 2。本實用新型第五實施例中，每塊子板的板面中部開設的通孔也可以是跑道形或圓形的。本實用新型各實施例使用時，將下節點板與建筑結構的鋼支撐連接形成耗能部件。將上節點板與建筑結構的梁板構件連接，若建筑結構為鋼結構，可采用焊接或螺栓連接；若建筑結構為混凝土結構，則通過錨栓連接；本實用新型各實施例的抗震原理如下在小震階段(即彈性階段)，開孔矩形低屈服點軟鋼板可以增大結構側向剛度，減小層間位移；在大震階段(即彈塑性階段)，開孔矩形低屈服點軟鋼板的滯回變形可以消耗地震能量，從而保護結構的主體構件。
權利要求1.一種剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器，其特征在于包括兩塊矩形低屈服點軟鋼板、兩塊側部加勁鋼肋板和兩塊節點板；所述兩塊低屈服點軟鋼板的板面相互平行，且四周邊沿齊平；所述兩塊側部加勁鋼肋板分置于兩塊低屈服點軟鋼板的左右兩側，且左側側部加勁鋼肋板的板面與兩塊低屈服點軟鋼板的左邊沿焊固，右側側部加勁鋼肋板的板面與兩塊低屈服點軟鋼板的右邊沿焊固；所述兩塊節點板分置于兩塊低屈服點軟鋼板的上下兩側，且上側節點板的板面與兩塊低屈服點軟鋼板的上邊沿焊固，下側節點板的板面與兩塊低屈服點軟鋼板的下邊沿焊固；所述兩塊低屈服點軟鋼板的板面與各側部加勁鋼肋板的板面、各節點板的板面均垂直。
2.根據權利要求1所述的剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器，其特征在于所述低屈服點軟鋼板的上下邊沿之間的間距與其左右邊沿之間的間距之比為0. 5 2。
3.根據權利要求1所述的剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器，其特征在于所述低屈服點軟鋼板的板面中部開有一通孔。
4.根據權利要求3所述的剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器，其特征在于所述低屈服點軟鋼板的板面中部開設的通孔為橢圓形通孔，所述橢圓形通孔的短軸平行于低屈服點軟鋼板的短邊，且其短軸的長度小于等于低屈服點軟鋼板短邊長度的0. 7倍。
5.根據權利要求1所述的剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器，其特征在于兩塊低屈服點軟鋼板的板面均從上至下均分成至少兩塊子板，且兩塊低屈服點軟鋼板的子板數量相同，每兩塊上下相鄰的子板之間均焊有一塊水平加勁鋼肋板，所述水平加勁鋼肋板的板面平行于低屈服點軟鋼板的上下邊沿且垂直于低屈服點軟鋼板的板面。
6.根據權利要求1所述的剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器，其特征在于兩塊低屈服點軟鋼板的板面均從左至右均分成至少兩塊子板，且兩塊低屈服點軟鋼板的子板數量相同，每兩塊左右相鄰的子板之間均焊有一塊豎向加勁鋼肋板，所述豎向加勁鋼肋板的板面平行于低屈服點軟鋼板的左右邊沿且垂直于低屈服點軟鋼板的板面。
7.根據權利要求1所述的剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器，其特征在于兩塊低屈服點軟鋼板的板面均均分成至少兩行兩列的子板矩陣，且兩塊低屈服點軟鋼板的子板矩陣相同，每兩列左右相鄰的子板之間均焊有一塊豎向加勁鋼肋板，每兩行上下相鄰的子板之間均焊有一塊水平加勁鋼肋板，所述豎向加勁鋼肋板的板面平行于低屈服點軟鋼板的左右邊沿且垂直于低屈服點軟鋼板的板面，所述水平加勁鋼肋板的板面平行于低屈服點軟鋼板的上下邊沿且垂直于低屈服點軟鋼板的板面。
8.根據權利要求5、6或7所述的剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器，其特征在于 每塊子板的板面中部均開有一個橢圓形通孔，所述橢圓形通孔的短軸平行于子板的短邊， 且其短軸的長度小于等于子板短邊長度的0. 7倍。
9.根據權利要求5、6或7所述的剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器，其特征在于 每塊子板的板面中部均開有一個跑道形通孔，所述跑道形通孔的上下孔邊為外凸的弧邊， 左右孔邊為直邊，其左右孔邊之間的間距小于等于子板短邊長度的0. 7倍。
專利摘要一種剪切型并聯軟鋼建筑結構抗震阻尼器，涉及建筑工程技術領域，所解決的是提高建筑結構抗震性能、降低震后修復代價、保證建筑結構在震后正常使用的技術問題。該阻尼器包括兩塊矩形低屈服點軟鋼板、兩塊側部加勁鋼肋板和兩塊節點板；所述兩塊低屈服點軟鋼板的板面相互平行，且四周邊沿齊平；所述兩塊側部加勁鋼肋板分別焊固于兩塊低屈服點軟鋼板的左右兩側，所述兩塊節點板分別焊固于兩塊低屈服點軟鋼板的上下兩側；所述兩塊低屈服點軟鋼板的板面與各側部加勁鋼肋板的板面、各節點板的板面均垂直。本實用新型提供的阻尼器，能有效消耗地震能量，且造價低，同時便于修復更換。
文檔編號E04B1/98GK202090457SQ20112017492
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月30日 優先權日2011年5月30日
發明者吳周偲, 張卉, 徐啟明, 徐建設, 楊俊 , 楊曉婧, 梁小龍, 段旭杰, 王凱 申請人:上海建科結構新技術工程有限公司