[發明專利]耗能支撐減震裝置有效
| 申請號: | 201410138924.8 | 申請日: | 2014-04-08 |
| 公開(公告)號: | CN103938750A | 公開(公告)日: | 2014-07-23 |
| 發明(設計)人: | 張瑞甫;呂西林;翁大根;劉帥;葛慶子 | 申請(專利權)人: | 同濟大學 |
| 主分類號: | E04B1/98 | 分類號: | E04B1/98 |
| 代理公司: | 上海智信專利代理有限公司 31002 | 代理人: | 吳林松 |
| 地址: | 200092 *** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 耗能 支撐 減震 裝置 | ||
技術領域
本發明屬于建筑結構工程領域,涉及一種減震裝置。
背景技術
目前,建筑結構物的抗震設計已廣泛采用耗能支撐減震裝置,常見的耗能支撐減震裝置包括黏滯阻尼耗能器、黏彈性耗能器、金屬屈服型耗能器和摩擦型耗能器等。這些耗能支撐減震裝置能夠在地震中消耗地震作用于建筑結構物的能量,以確保建筑結構物的結構安全并減少結構被損壞而帶來的經濟損失。
相當多的建筑結構物由于建筑美學和耐久性的需要,在結構上不能設置任何伸縮縫,為了滿足其抗震要求,不得不在柱間設置支撐。然而,對于這些建筑結構物而言,通常的柱間鋼支撐或者金屬屈服型耗能支撐會給結構物本身帶來較大的溫度應力,給結構物的設計和使用帶來困難。設置黏滯阻尼器耗能支撐雖然能夠解決此問題,但是成本過高。此外,金屬類耗能支撐裝置在地震后通常有一部分殘余位移,導致震后修復成本和難度過大。
發明內容
本發明針對現有技術的不足,目的在于提供一種不僅能夠解決目前的普通支撐布置所帶來的溫度應力問題和傳統金屬屈服型耗能支撐裝置的震后縱向殘余位移問題,而且能滿足各種建筑結構物正常使用時需變位移的要求,并且在建筑結構物遭遇地震時具有良好的耗能減震效果的耗能支撐減震裝置。
為達到上述目的,本發明的解決方案是:
一種耗能支撐減震裝置,包括串聯連接的第一連接件、活塞耗能單元、在受沖擊時發生屈曲耗能的鋼管耗能單元和第二連接件,活塞耗能單元包括密封的活塞內缸、設置活塞內缸內的活塞頭、以及用于推動活塞頭在活塞內缸內作往復運動的活塞桿,活塞頭將活塞內缸分隔成第一內腔和第二內腔,第一內腔和第二內腔內填充有在受沖擊的瞬間能夠變得堅硬的剪切增稠液體,活塞頭上還設有至少一個連通第一內腔和第二內腔的導液孔。
上述的活塞內缸包括環繞著活塞頭的內缸鋼管、與內缸鋼管的一端密封連接的堵件以及與內缸鋼管的另一端的內表面密封連接的堵頭,堵頭上設有用于使活塞桿穿出的貫通孔,活塞桿與貫通孔可移動地密封連接。
上述的堵件具有凹形截面,堵件的平頭端與第一連接件固定連接,堵件的凹頭端密封套接在內缸鋼管的一端的外表面上。
上述的耗能支撐減震裝置還包括可移動地套接在內缸鋼管的外表面上的外缸鋼管和分別與外缸鋼管和活塞桿固定連接的活塞座。
上述的鋼管耗能單元包括分別與活塞座固定連接的內約束鋼管和外約束鋼管、設置在內約束鋼管和外約束鋼管之間的軟鋼芯材管以及一側與軟鋼芯材管固定連接且另一側與第二連接件固定連接的端部連接板,軟鋼芯材管的長度大于內約束鋼管和外約束鋼管的長度。
上述的第一連接件和第二連接件為單耳環鉸座。
由于采用上述方案,本發明的有益效果是:
在本發明的耗能支撐減震裝置中,第一內腔和第二內腔內填充有剪切增稠液體,該種液體在平時使用時呈液態,使得活塞頭能夠在內缸鋼管內改變位置,從而在支撐軸向上發生適應性地自動變形,不會給建筑結構物帶來額外的溫度應力的影響;一旦發生強烈地震,該種液體就會變成固態,鎖定住活塞頭的移動,使得軟鋼芯材管在支撐軸向上發生屈服,從而大量地耗散了地震能量,保護了建筑主結構。在震后,剪切增稠液體又恢復為液態,使得活塞內缸具有自適應性能,避免了金屬耗能支撐的殘余位移問題。
附圖說明
圖1為本發明實施例中的耗能支撐減震裝置的對角安裝示意圖。
圖2為本發明實施例中的耗能支撐減震裝置的平面圖。
附圖標記:
第一連接件1、堵件2、導液孔3、活塞頭4、活塞桿5、內缸鋼管6、堵頭7、活塞座8、內約束鋼管9、軟鋼芯材管10、外約束鋼管11、端部連接板12、第二連接件13、第一內腔14、第二內腔15、外缸鋼管16、外腔17。
具體實施方式
以下結合附圖所示實施例對本發明作進一步的說明。
實施例
本實施例提供了一種用于對建筑結構物提供抗震支撐的耗能支撐減震裝置,該耗能支撐減震裝置在建筑結構物的柱間以對角或人字形等適合的方式進行安裝。如圖1所示,耗能支撐減震裝置可以對角安裝在建筑結構物的柱間。
如圖2所示,耗能支撐減震裝置包括依次串聯連接的第一連接件1、活塞耗能單元、鋼管耗能單元和第二連接件13。
第一連接件1和第二連接件13位于耗能支撐減震裝置的兩端,分別與建筑結構物的柱或墻相鉸接。本實施例中,第一連接件1和第二連接件13為單耳環鉸座。
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E04B1-16 .堆料結構,例如混凝土在現場以澆制或類似方法成型的結構,同時利用或不利用附加構件,例如,永久性結構、由承重材料覆蓋的基礎
E04B1-18 .包含長形承重部件的結構,例如,包含柱,大梁,骨架
E04B1-32 .拱形結構;穹窿頂的結構;折板結構
E04B1-34 .特種結構,例如,用由桅桿結構或封閉的電梯井或樓梯間等塔式結構支承的懸吊或懸臂桿件;與彈性穩定性有關的特征





