專利名稱：梯型摩擦-屈服鋼消能器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于建筑工程結構抗震技術領域，涉及到一種梯型摩擦-屈服鋼 消能器。
背景技術：
近年來，我國在工程結構的隔震、減振與振動控制方面進行了大量的研究 工作，取得了豐碩的研究成果。傳統的抗震設計是通過增強結構本身的抗震性 能來抵御地震作用，即用結構本身來儲存和消耗地震能量，以滿足結構抗震設 防標準小震不壞，中震可修，大震不倒。而這種抗震方式缺乏自我調節能力， 在不確定的地震作用下，很可能不滿足安全性的要求，消能減震技術為結構抗 震提供了一條合理有效的途徑。其主要思想是將輸入結構的地震能量引向特別 設置的消能裝置加以吸收和耗散，從而保護主體結構的安全。金屬屈服消能器 和摩擦消能器是兩種常見的消能裝置，通過金屬屈服后的塑性性能和金屬之間 摩擦特性來吸收地震能量，屬于被動控制體系的范疇，其優點主要在于耗能 性能穩定、易于更換、經濟、實用、取材簡單，通常采用普通的鋼材即可加工 而成。其不足之處在于缺乏控制力的自調節能力，不能根據建筑結構在地震 作用下的反應特性來調整消能器控制力的大小。地震災害的破壞作用具有不可預見性，建筑結構遭受地震作用大小不一， 消能裝置作為建筑抗震領域的一種新型減震方法，在耗能方面應該依照地震輸 入能量的大小而不同，如在小震作用下可提供與之適應的較小控制力，在中震、 大震作用下發揮消能裝置全部能力進行耗能，更為充分的保護主體結構，進而與抗震設防三階段準則相呼應。因此，開發一種具有自調節能力和階段性耗能 特性的消能裝置對建筑結構抵御地震災害具有重要的現實意義。發明內容本實用新型提供一種梯型鋼屈服-摩擦消能器，其目的是解決消能裝置的耗 能作用單一，缺乏可調性問題。本實用新型的技術方案如下一種梯型摩擦-屈服鋼消能器，由耗能鋼板、上摩擦鋼板、下摩擦鋼板、水 平連接鋼板組成。其特征在于耗能鋼板平面制成梯形，層疊放置，耗能鋼板 上下端分別與下摩擦鋼板及水平連接鋼板通過焊接方式連接為一體，上摩擦鋼 板開設槽道，用螺栓將上摩擦鋼板與下摩擦鋼板連接，耗能鋼板材料建議選取抗拉屈服強度小于等于235Mpa的低碳鋼，以保證其具有良好的塑性性能。需要注意的是第一，梯型耗能鋼板采用多層疊放時，鋼板間距要設計理合，方便 焊接；第二，兩塊摩擦鋼板接觸面采用機械加工，保證鋼板表面平整，接觸充 分。本實用新型的效果和益處主要體現在梯型摩擦-屈服鋼消能器的自調節及 分階段耗能特性上通過調整梯型摩擦-屈服鋼消能器下摩擦鋼板孔槽的長度， 實現初階段摩擦耗能；當位移變形超過設定的孔槽長度，則金屬耗能鋼板發生 塑性變形，通過金屬塑性性能進行耗能。初階段耗能可通過孔槽長度實現可調 節性，到達極限位移后通過金屬屈服來實現下一階段耗能。梯型摩擦-屈服鋼消 能器的特殊性使得抗震設計過程更為方便、實用，將會更為廣泛的應用于建筑 結構抗震設計領域。
附圖1是梯型摩擦-屈服鋼消能器正立面示意圖。圖中2是耗能鋼板；3是下摩擦鋼板；4是上摩擦鋼板；5是螺栓；6是水 平連接鋼板。附圖2是梯型摩擦-屈服鋼消能器中耗能鋼板2的示意圖。附圖3是梯型摩擦-屈服鋼消能器中下摩擦鋼板3的示意圖。 附圖4是梯型摩擦-屈服鋼消能器側立面圖。 附圖5是梯型摩擦-屈服鋼消能器中上摩擦鋼板4的示意圖。 附圖6是梯型摩擦-屈服鋼消能器中水平連接鋼板6的示意圖。 附圖7是梯型摩擦-屈服鋼消能器與支撐連接示意圖。圖中1是梯型摩擦-屈服鋼消能器。附圖8是梯型摩擦-屈服鋼消能器與墻體及梁連接示意圖。
具體實施方式
以下結合技術方案和附圖詳細敘述本實用新型的最佳實施例。 具體實施時，首先，將矩形鋼板加工成梯形，制成耗能鋼板2，釆用耗能鋼 板層疊焊接于水平連接鋼板6和下摩擦鋼板3上；其次，在上摩擦鋼板4上開 設槽道，在下摩擦鋼板3上加工螺栓孔；將耗能鋼板2焊接于下摩擦鋼板3和 水平連接鋼板6上；最后，用螺栓5將上摩擦鋼板4和下摩擦鋼板3連接在一 起。
權利要求1. 一種梯型摩擦-屈服鋼消能器，由耗能鋼板(2)、上摩擦鋼板(4)、下摩擦鋼板(3)和水平連接鋼板(6)三部分組成，其特征在于耗能鋼板制成梯形，上摩擦鋼板(4)開設槽道，用螺栓(5)將上摩擦鋼板(4)與下摩擦鋼板(3)連接，耗能鋼板(2)上端焊接于下摩擦鋼板(3)上，下端焊接在水平連接鋼板(6)上。
專利摘要本實用新型屬于建筑工程結構抗震技術領域，涉及到一種梯型摩擦-屈服鋼消能器，其特征是主要由耗能鋼板(2)、摩擦鋼板(3、4)、水平連接鋼板(6)組成，通過摩擦鋼板(3、4)和耗能鋼板(4)來實現分階段耗能，通過調整摩擦鋼板滑動槽的長度使消能器具有可調功能。本實用新型的效果和益處是可用于多層建筑結構中的人字型支撐上，也可以應用于梁和墻之間。梯型摩擦-屈服消能器取材簡單，制作容易，具有一定的經濟和使用價值，將會更為廣泛的應用于結構抗震領域。
文檔編號E04B1/98GK201103172SQ200720013398
公開日2008年8月20日 申請日期2007年7月17日 優先權日2007年7月17日
發明者鋼 李, 李宏男 申請人:大連理工大學