一種金屬剪切型阻尼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉建筑結(jié)構(gòu)抗震防災(zāi)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種大高寬比金屬剪切型阻尼器。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬阻尼器在地震作用時先于建筑結(jié)構(gòu)進入塑性耗散能量，其構(gòu)造簡單，力學(xué)模型明確，性能穩(wěn)定。金屬阻尼器既可以配合隔震支座或者隔震系統(tǒng)，作為其中的耗能單元，又可以單獨用于建筑結(jié)構(gòu)中作為耗能裝置，提供附加阻尼和剛度，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]由于金屬在進入塑性狀態(tài)后具有良好的滯回特性，并在彈塑性滯回變形過程中吸收大量能量，因此被廣泛用來制造各種不同類型和構(gòu)造的耗能減震器。金屬剪切型阻尼器就是其中的一個典型。
[0004]目前金屬剪切型阻尼器中，較多采用的是在金屬剪切板兩側(cè)側(cè)面焊接加勁肋，作為約束部件，約束金屬剪切板，以提高金屬剪切板的屈曲承載力，從而避免其在正常工作時發(fā)生面外屈曲。然而，在阻尼器屈服承載力需求較小的情況下，即使采用低屈服點鋼，仍需采用較薄的金屬剪切板。由于金屬剪切板較薄，而又必須在其兩側(cè)側(cè)面焊接加勁肋，因此焊接造成的熱影響(殘余應(yīng)力和焊接變形)必然相對金屬剪切型阻尼器上其他較厚板件(例如上下連接板、翼緣等)來說更為明顯，因此也使金屬阻尼器更容易發(fā)生疲勞破壞。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種金屬剪切型阻尼器。該金屬剪切型阻尼器通過不改變金屬剪切板高度的情況下，減小寬度來增大金屬剪切板的高寬比，使彎曲變形的比例增大，進而增大金屬剪切型阻尼器的屈服位移。并且增加金屬剪切板的厚度，降低大量焊縫對其性能的影響。
[0006]根據(jù)本實用新型的一個方面提供一種金屬剪切型阻尼器，其特征在于，包括:第一連接板、與所述第一連接板間隔設(shè)置的第二連接板；剪切板，連接于所述第一連接板和所述第二連接板之間；第一翼緣和第二翼緣，連接于所述第一連接板和所述第二連接板之間，且分別連接于所述剪切板的橫向兩端；兩個側(cè)面約束部件，分別設(shè)置于所述剪切板的前后兩側(cè)，且與所述第一連接板、第二連接板、第一翼緣、第二翼緣相連接，將所述剪切板夾于中間；其中，所述剪切板的高寬比為0.5?3。
[0007]優(yōu)選地，所述側(cè)面約束部件由多根垂直連接所述剪切板的加勁肋構(gòu)成。
[0008]優(yōu)選地，所述多根加勁肋為同側(cè)交叉的布置方式，所述多根加勁肋分別連接所述第一連接板、第二連接板、第一翼緣以及第二翼緣。
[0009]優(yōu)選地，所述多根加勁肋之間相互垂直連接。
[0010]優(yōu)選地，所述多根加勁肋為同側(cè)平行的布置方式。
[0011]優(yōu)選地，位于所述剪切板同側(cè)的所述多根加勁肋連接所述第一翼緣和所述第二翼緣，且與所述第一連接板或所述第二連接板平行。
[0012]優(yōu)選地，位于所述剪切板同側(cè)的所述多根加勁肋連接所述第一連接板和所述第二連接板，且與所述第一翼緣或所述第二翼緣平行。
[0013]優(yōu)選地，所述剪切板的厚度為10?60mm。
[0014]優(yōu)選地，所述加勁肋上還設(shè)有通孔，所述通孔位于所述剪切板與所述第一連接板和所述第二連接板的連接位置和/或所述剪切板與所述第一翼緣和所述第二翼緣的連接位置。
[0015]優(yōu)選地，所述通孔為1/4圓孔或者1/4橢圓孔。
[0016]優(yōu)選地，所述第一連接板與所述第二連接板相互平行，所述第一翼緣與所述第二翼緣平行，所述剪切板垂直所述第一連接板、第二連接板、第一翼緣以及第二翼緣。
[0017]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型實施例提供的金屬剪切型阻尼器至少具有如下有益效果:
[0018]I)通過增大金屬剪切板的高寬比，使彎曲變形的比例增大，進而增大金屬剪切型阻尼器的屈服位移；
[0019]2)通過采用較厚的金屬剪切板，可降低大量焊接對阻尼器性能的不利影響，從而改善阻尼器性能和穩(wěn)定性；
[0020]3)通過采用較厚的翼緣，保證了阻尼器的抗彎剛度，使其仍以剪切變形為主，屈服位移要求得到滿足；
[0021]4)通過在加勁肋上剪切板與第一連接板和第二連接板的連接位置和/或剪切板與第一翼緣和第二翼緣連接位置開設(shè)1/4圓孔或者1/4橢圓孔，提高阻尼器的疲勞性能。
【附圖說明】
[0022]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0023]圖1為本實用新型的第一實施例的金屬剪切型阻尼器的主視圖；
[0024]圖2為圖1中A-A處的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為圖1中B-B處的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為本實用新型的第二實施例的金屬剪切型阻尼器的主視圖；
[0027]圖5為圖4中A-A處的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6為圖4中B-B處的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖7為本實用新型的第三實施例的金屬剪切型阻尼器的主視圖；
[0030]圖8為圖7中A-A處的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖9為圖7中B-B處的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖10為本實用新型的第四實施例的金屬剪切型阻尼器的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0033]圖11為本實用新型的第四實施例的金屬剪切型阻尼器的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的技術(shù)內(nèi)容進行進一步地說明。本文中定義的“縱向”為金屬剪切型阻尼器的長度方向(前后方向)，也即圖示中的Y軸方向，“橫向”為金屬剪切型阻尼器的寬度方向(左右方向)，也即圖示中的X軸方向，“豎直”為金屬剪切型阻尼器的高度方向(上下方向)，也即圖示中的Z軸方向。
[0035]本實用新型中的上方/上、下方/下、豎直、水平等對方向或位置的描述是以附圖為例進行的說明，但根據(jù)需要也可以做出改變，所做改變均包含在本實用新型保護范圍內(nèi)。此外，術(shù)語第一、第二等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。
[0036]第一實施例
[0037]請參見圖1至圖3，其分別示出了本實用新型的第一實施例的金屬剪切型阻尼器的主視圖、縱截面結(jié)構(gòu)示意圖以及橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。在本實用新型的優(yōu)選實施例中，金屬剪切型阻尼器包括:第一連接板1、第二連接板2、剪切板3、第一翼緣4、第二翼緣5以及兩個側(cè)面約束部件6和6’。
[0038]第二連接板2相對第一連接板I沿豎直方向間隔設(shè)置。在圖1所示實施例中，第一連接板I位于第二連接板2的正上方。優(yōu)選地，第一連接板I和第二連接板2均為鋼板，第一連接板I和第二連接板2的橫截面均為矩形，且第一連接板I與第二連接板2的橫截面面積相等。第一連接板I與第二連接板2相互平行。
[0039]剪切板3連接于第一連接板I和第二連接板2之間。優(yōu)選地，剪切板3與第一連接板I以及第二連接板2相垂直。剪切板3與第一連接板I和第二連接板2之間通過角焊縫的方式相連接。
[0040]剪切板3由低屈服點鋼LY100、低屈服點鋼LY160、低屈服點鋼LY225或低碳鋼Q235等材料中的任一種制成。剪切板3可以是一塊矩形鋼板，也可以是一塊中心開豎縫的鋼板，或者是一塊I型鋼板。
[0041]剪切板3的高寬比為0.5?3。所述高寬比是指圖1中所示的剪切板3沿Z軸方向的高度與沿X軸方向的寬度。優(yōu)選地，剪切板3的高寬比為0.5?1.5?？梢岳斫獾氖?，實際的使用過程中，通常也會選取剪切板3的高寬比超過0.5?1.5的金屬剪切型阻尼器，例如經(jīng)常會使用剪切板3的高寬比為2的金屬剪切型阻尼器，但一般剪切板3的高寬比的最大值不超過3。本實用新型的金屬剪切型阻尼器的剪切板3的高寬比大于現(xiàn)有技術(shù)中金屬剪切型阻尼器的剪切板的高寬比(現(xiàn)有技術(shù)中剪切板的高寬比的最大值被限制在1.5左右)，使金屬剪切型阻尼器可彎曲變形的比例增大，進而增大金屬剪切型阻尼器的屈服位移。本實用新型的金屬剪切型阻尼器增大剪切板3的高寬比的方式是在不改變剪切板3高度的情況下，減小剪切板3的寬度來實現(xiàn)的。
[0042]剪切板3的厚度(沿Y軸方向)是根據(jù)實際設(shè)計公式，由設(shè)計需求決定，本實用新型的剪切板3的厚度為現(xiàn)有技術(shù)中的金屬剪切型阻尼器的剪切板厚度的1.5?2倍左右，優(yōu)選地，剪切板3的厚度為10?60_。本實用新型的金屬剪切型阻尼器通過增加剪切板3的厚度，來降低焊縫對金屬剪切型阻尼器的性能的影響，進一步改善阻尼器性能和穩(wěn)定性。尤其是當屈服承載力的需求較小時，其相對于現(xiàn)有技術(shù)中的金屬剪切型阻尼器的優(yōu)勢將更為明顯。
[0043]第一翼緣4和第二翼緣5連接于第一連接板I和第二連接板2之間，且分別連接于剪切板3的橫向兩端。如圖1所示，第一翼緣4和第二翼緣5連接于剪切板3沿X軸方向的兩端。優(yōu)選地，第一翼緣4與第二翼緣5相平行，且第一翼緣4和第二翼緣5與剪切板3、第一連接板1、第二連接板2之間均為垂直連接。第一翼緣4和第二翼緣5與剪切板3、第一連接板1、第二連接板2之間均通過角焊縫的方式相連接。
[0044]如圖1所示，第一翼緣4和第二翼緣5沿X軸方向的厚度以及沿Y軸方向的寬度是根據(jù)設(shè)計屈服位移的需求而定的。其中，本實用新型的金屬剪切型阻尼器的第一翼緣4和第二翼緣5的厚度大于現(xiàn)有技術(shù)中金屬剪切型阻尼器的翼緣厚度，一般為30_左右，第一翼緣4和第二翼緣5的厚度相比現(xiàn)有技術(shù)中金屬剪切型阻尼器翼緣厚度增加了 30%?50%。優(yōu)選地，常使用第一翼緣4和第二翼緣5的厚度為40?50mm。本實用新型通過增加第一翼緣4和第二翼緣5的厚度，以