變剛度鋼管耗能器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種變剛度鋼管耗能器，包括圓形的底盤，特征是：還包括左套筒、中頂盤、右套筒、右頂盤和阻尼器，左套筒的左右兩端分別固定在底盤和中頂盤之間，右套筒的左右兩端分別固定在中頂盤和右頂盤之間；阻尼器由右動作盤、左動作盤、傳導棒和若干根弧形鋼棒組成，傳導棒的左右兩端分別穿過中頂盤圓孔和右頂盤圓孔，在傳導棒的左右端分別固定有右動作盤和左動作盤，若干根弧形鋼棒的左右兩端分別固定在底盤和左動作盤之間。本發明還包括右限位器和左限位器，左動作盤位于右限位器和左限位器之間。本發明具有剛度可變、能同時承受軸向和徑向載荷、可提高建筑結構抵抗地震、風等外界振動能力等優點。
【專利說明】變剛度鋼管耗能器
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑結構，尤其是涉及一種用于鋼框架、鋼網架、鋼網殼等結構的變剛度鋼管耗能器。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發展，建筑結構的形式越來越復雜，跨度越來越大，結構受地震、風等因素的影響也越來越大，如何有效地抑制這些不利因素的影響，一直為科技工作者所關注。
[0003]目前人們大都采用基礎隔震和耗能減震等方法來減少振動對結構的影響，而這些隔震及耗能器大都存在易老化、更換麻煩等缺點，且很多耗能器只能承受單向載荷，抗彎能力有限。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種剛度可變、能同時承受軸向和徑向載荷、可提高建筑結構抵抗地震、風等外界振動能力的變剛度鋼管耗能器。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:
一種變剛度鋼管耗能器，包括圓形的底盤，特征是:還包括左套筒、中頂盤、右套筒、右頂盤和阻尼器，左套筒和右套筒的左右兩端均開口，左套筒的左右兩端分別固定在左邊的底盤的邊緣和右邊的中頂盤的邊緣之間，右套筒的左右兩端分別固定在中頂盤的邊緣和右頂盤的邊緣之間,底盤、左套筒、中頂盤共同構成左艙室，中頂盤、右套筒、右頂盤共同構成右艙室，在中頂盤和右頂盤的中央分別設有直徑同樣大小的中頂盤圓孔和右頂盤圓孔；阻尼器由右動作盤、左動作盤、傳導棒和若干根弧形鋼棒組成，傳導棒的直徑小于中頂盤圓孔和右頂盤圓孔的直徑，傳導棒的左右兩端分別穿過中頂盤圓孔和右頂盤圓孔，在外界載荷作用下傳導棒可以沿著中頂盤圓孔和右頂盤圓孔作垂直于中頂盤和右頂盤的運動，在右頂盤的右邊、傳導棒的右端固定有右動作盤，在左艙室內、傳導棒的左端固定有直徑小于左套筒內徑的左動作盤，呈均勻放置的若干根弧形鋼棒的左右兩端分別固定在底盤和左動作盤之間。
[0006]本發明還包括右限位器和左限位器，起限位作用的右限位器和左限位器均為柱形鋼管，右限位器的右端固定在左艙室內的中頂盤的中央，左限位器的左端固定在左艙室內的底盤的中央，左動作盤位于右限位器和左限位器之間；右限位器和左限位器的直徑均小于左動作盤的直徑。
[0007]弧形鋼棒為2-10根，弧形鋼棒的形狀為圓弧形或S形。
[0008]工作原理:當右動作盤受到向左的推力時，推力通過傳導棒和左動作盤將力傳給弧形鋼棒，弧形鋼棒在壓力的作用下，發生變形，弧度進一步加大，左動作盤向底盤靠近，當載荷加到一定程度，左動作盤與左限位器接觸，壓力直接通過左限位器傳遞給底盤，弧形鋼棒的受力基本不再變化；當右動作盤受到向右的拉力時，拉力通過傳導棒和左動作盤將力傳給弧形鋼棒，弧形鋼棒在拉力的作用下，逐漸被拉直，弧度變小，左動作盤逐漸向中頂盤靠近，當拉力達到一定程度，左動作盤與右限位器接觸，拉力通過右限位器傳給中頂盤，中頂盤再通過左套筒傳給底盤，弧形鋼棒的受力在左動作盤與右限位器接觸后基本保持不變；當右動作盤受到平行于盤面的徑向載荷時，傳導棒分別與中頂盤和右頂盤中間的中頂盤圓孔和右頂盤圓孔的內壁接觸，徑向載荷再通過右套筒和左套筒的傳遞傳給底盤，在徑向載荷作用下整個減震器呈現受彎狀態。
[0009]本發明由底盤、左套筒、中頂盤、右套筒、右頂盤，阻尼器、右限位器和左限位器組成，它具有如下優點:
I該耗能器可以同時承受軸向及徑向載荷；
2通過改變弧形鋼棒的直徑，弧形鋼棒的數量及弧形鋼棒的彎曲程度可以調整鋼棒的剛度、承載能力、變形能力，進一步調整耗能器的耗能能力，以適用于各種工程；
3通過改變傳導棒的直徑，中頂盤和右頂盤的板厚，右套筒及左套筒的尺寸可以調整該耗能器的抗彎能力；
4通過調整右限位器及左限位器的高度，可以調整該耗能器的變形范圍；
5該耗能器全部由鋼材構成，經過適當處理，具有良好的耐久性，且質量輕，安裝及更換方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為圖1的剖視圖；
圖3為阻尼器的結構示意圖；
圖4為圖3的左視圖；
圖5為弧形鋼棒的形狀為圓弧形的示意圖；
圖6為弧形鋼棒的形狀為S形的示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細的說明。
[0012]一種變剛度鋼管耗能器，由底盤1、左套筒2、中頂盤3、右套筒4、右頂盤5，阻尼器6、右限位器7和左限位器8組成，左套筒2和右套筒4的左右兩端均開口，左套筒2的左右兩端分別固定在左邊的底盤I的邊緣和右邊的中頂盤3的邊緣之間，右套筒4的左右兩端分別固定在中頂盤2的邊緣和右頂盤5的邊緣之間，底盤1、左套筒2、中頂盤3共同構成左艙室13，中頂盤3、右套筒4、右頂盤5共同構成右艙室14，在中頂盤3和右頂盤5的中央分別設有直徑同樣大小的中頂盤圓孔15和右頂盤圓孔16 ;阻尼器6由右動作盤9、左動作盤10、傳導棒11和3根弧形鋼棒12組成，傳導棒11的直徑小于中頂盤圓孔15和右頂盤圓孔16的直徑，傳導棒11的左右兩端分別穿過中頂盤圓孔15和右頂盤圓孔16，在外界載荷作用下傳導棒11可以沿著中頂盤圓孔15和右頂盤圓孔16作垂直于中頂盤3和右頂盤5的運動，在右頂盤5的右邊、傳導棒11的右端固定有右動作盤9，在左艙室13內、傳導棒11的左端固定有直徑小于左套筒2內徑的左動作盤10，呈均勻放置的3根弧形鋼棒12的左右兩端分別固定在底盤I和左動作盤10之間。
[0013]本發明還包括右限位器7和左限位器8，起限位作用的右限位器7和左限位器8均為柱形鋼管，右限位器7的右端固定在左艙室13內的中頂盤3的中央，左限位器8的左端固定在左艙室13內的底盤I的中央，左動作盤10位于右限位器7和左限位器8之間；右限位器7和左限位器8的直徑均小于左動作盤的直徑。
[0014]弧形鋼棒12的形狀為圓弧形或S形。
[0015]在軸向載荷作用下，通過弧形鋼棒12的變形，左動作盤10可在右限位器7和左限位器8之間運動耗能，在徑向載荷作用下，可通過傳導棒11與中頂盤3和右頂盤5的接觸來承載。
【權利要求】
1.一種變剛度鋼管耗能器，包括圓形的底盤，其特征在于:還包括左套筒、中頂盤、右套筒、右頂盤和阻尼器，左套筒和右套筒的左右兩端均開口，左套筒的左右兩端分別固定在左邊的底盤的邊緣和右邊的中頂盤的邊緣之間，右套筒的左右兩端分別固定在中頂盤的邊緣和右頂盤的邊緣之間，底盤、左套筒、中頂盤共同構成左艙室，中頂盤、右套筒、右頂盤共同構成右艙室，在中頂盤和右頂盤的中央分別設有直徑同樣大小的中頂盤圓孔和右頂盤圓孔；阻尼器由右動作盤、左動作盤、傳導棒和若干根弧形鋼棒組成，傳導棒的直徑小于中頂盤圓孔和右頂盤圓孔的直徑，傳導棒的左右兩端分別穿過中頂盤圓孔和右頂盤圓孔，在外界載荷作用下傳導棒可以沿著中頂盤圓孔和右頂盤圓孔作垂直于中頂盤和右頂盤的運動，在右頂盤的右邊、傳導棒的右端固定有右動作盤，在左艙室內、傳導棒的左端固定有直徑小于左套筒內徑的左動作盤，呈均勻放置的若干根弧形鋼棒的左右兩端分別固定在底盤和左動作盤之間。
2.根據權利要求1所述的變剛度鋼管耗能器，其特征在于:還包括右限位器和左限位器，起限位作用的右限位器和左限位器均為柱形鋼管，右限位器的右端固定在左艙室內的中頂盤的中央，左限位器的左端固定在左艙室內的底盤的中央，左動作盤位于右限位器和左限位器之間；右限位器和左限位器的直徑均小于左動作盤的直徑。
3.根據權利要求2所述的變剛度鋼管耗能器，其特征在于:弧形鋼棒為2-10根，弧形鋼棒的形狀為圓弧形或S形。
【文檔編號】E04B1/98GK104328843SQ201410690571
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月27日 優先權日:2014年11月27日
【發明者】文明, 吳志斌, 岳捷, 陳浩然, 梅曦, 胡遠輝, 吳有明 申請人:南昌市建筑工程集團有限公司