新型耗能支撑组装式连接结构论文和设计-张延年

全文摘要

本实用新型属于建筑结构振动控制领域，提供了一种新型耗能支撑组装式连接结构，由直角摩擦连接、摩擦耗能板、一级铅销、二级铅销、三级铅销、铆钉组装而成，新型耗能支撑组装式连接结构的顶层和底层分别设置有摩擦耗能板，中间层设置有直角摩擦连接，直角摩擦连接上设置有螺孔和铆钉孔，摩擦耗能板上设置有若干内设圆孔、铅销孔、铆钉孔，有益效果是初始刚度大、无明显应力集中现象、钢材屈服面积大、耗能效果好、钢材利用率高，在发生转动或拉压时，直角摩擦连接可带动摩擦耗能板耗能，使整体结构具有优异的转动或拉压摩擦阻尼耗能作用，耗能效率显著提升，铅销不仅耗能效果好，铅销便于更换，本实用新型制作安装简单、经济性好。

主设计要求

1.新型耗能支撑组装式连接结构，其特征在于：由直角摩擦连接(1)、摩擦耗能板(3)、一级铅销(7)、二级铅销(8)、三级铅销(9)、铆钉(11)组装而成，新型耗能支撑组装式连接结构的顶层和底层分别设置有摩擦耗能板(3)，中间层设置有直角摩擦连接(1)，直角摩擦连接(1)上设置有螺孔(2)和铆钉孔(10)，摩擦耗能板(3)上设置有若干内设圆孔(4)、铅销孔(6)、铆钉孔(10)，在相邻的内设圆孔(4)之间设置耗能肋(5)，采用铆钉(11)对直角摩擦连接(1)和摩擦耗能板(3)进行连接，采用若干一级铅销(7)、二级铅销(8)、三级铅销(9)对两个摩擦耗能板(3)进行连接，所述一级铅销(7)、二级铅销(8)、三级铅销(9)在直角摩擦连接(1)的两侧均成对设置，靠近铆钉(11)的一端为一级铅销(7)，远离铆钉(11)的一端为三级铅销(9)，在一级铅销(7)和三级铅销(9)之间为二级铅销(8)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的新型耗能支撑组装式连接结构，其特征在于：所述一级铅销(7)、二级铅销(8)、三级铅销(9)的尺寸依据铅销孔(6)的尺寸进行设置。

3.根据权利要求1所述的新型耗能支撑组装式连接结构，其特征在于：所述铆钉(11)的尺寸依据铆钉孔(10)的尺寸进行设置。

4.根据权利要求1所述的新型耗能支撑组装式连接结构，其特征在于：所述直角摩擦连接(1)、摩擦耗能板(3)采用低屈服点钢板制作而成。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种新型耗能支撑组装式连接结构。

背景技术

地震灾害具有突发性和毁灭性，严重威胁着人类生命、财产的安全。世界上每年发生破坏性地震近千次，一次大地震可引起上千亿美元的经济损失，导致几十万人死亡或严重伤残。我国地处世界上两个最活跃的地震带上，是遭受地震灾害最严重的国家之一，地震造成的人员伤亡居世界首位，经济损失也十分巨大。地震中建筑物的大量破坏与倒塌，是造成地震灾害的直接原因。地震发生时，地面振动引起结构的地震反应。对于基础固接于地面的建筑结构物，其反应沿着高度从下到上逐层放大。由于结构物某部位的地震反应 ( 加速度、速度或位移 ) 过大，使主体承重结构严重破坏甚至倒塌；或虽然主体结构未破坏，但建筑饰面、装修或其它非结构配件等毁坏而导致严重损失；或室内昂贵仪器、设备破坏导致严重的损失或次生灾害。为了避免上述灾害的发生，人们必须对结构体系的地震反应进行控制，并消除结构体系的“放大器”作用，结构消能减振技术是把结构的某些非承重构件( 如剪力墙、连接件等) 设计成消能杆件，或在结构的某些部位 ( 层间空间、节点、连接缝等 )安装消能装置。在小风或小震时，这些消能杆件( 或消能装置) 和结构本身具有足够的侧向刚度以满足使用要求，结构处于弹性状态；当出现大震或大风时，随着结构侧向变形的增大，消能构件或消能装置率先开始工作，产生较大阻尼，大量消耗输入结构的地震或风振能量，使结构的动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉，迅速衰减结构的地震或风振反应 ( 位移、速度、加速度等 )，使主体结构避免出现明显的非弹性状态，保护主体结构及构件在强震或大风中免遭破坏。因为地震等原因传输给建筑结构的外部能量，是结构产生振动的根源，所以在结构中设置耗能装置，增加耗能量，将会减少结构的振动反应。目前研究开发的防屈曲耗能构件的约束混凝土容易被压碎而失去了约束与防屈曲作用，致使其耗能能力大幅降低。因此，一些耗能构件制造工艺，耗能性能等仍需要进一步改进。

实用新型内容

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型提供一种新型耗能支撑组装式连接结构，整体结构具有优异的转动或拉压摩擦阻尼耗能作用，采用铅销分级的设置，不仅提高整体结构耗能敏感度，也使耗能更充分。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

新型耗能支撑组装式连接结构，由直角摩擦连接、摩擦耗能板、一级铅销、二级铅销、三级铅销、铆钉组装而成，新型耗能支撑组装式连接结构的顶层和底层分别设置有摩擦耗能板，中间层设置有直角摩擦连接，直角摩擦连接上设置有螺孔和铆钉孔，摩擦耗能板上设置有若干内设圆孔、铅销孔、铆钉孔，在相邻的内设圆孔之间设置耗能肋，采用铆钉对直角摩擦连接和摩擦耗能板进行连接，采用若干一级铅销、二级铅销、三级铅销对两个摩擦耗能板进行连接，所述一级铅销、二级铅销、三级铅销在直角摩擦连接的两侧均成对设置，靠近铆钉的一端为一级铅销，远离铆钉的一端为三级铅销，在一级铅销和三级铅销之间为二级铅销。

进一步地，所述一级铅销、二级铅销、三级铅销的尺寸依据铅销孔的尺寸进行设置。

进一步地，所述铆钉的尺寸依据铆钉孔的尺寸进行设置。

进一步地，所述直角摩擦连接、摩擦耗能板采用低屈服点钢板制作而成。

本实用新型的有益效果是：初始刚度较大、无明显应力集中现象、钢材屈服面积大、耗能效果好、钢材利用率高，在发生转动或拉压时，直角摩擦连接可带动摩擦耗能板耗能，使整体结构具有优异的转动或拉压摩擦阻尼耗能作用，耗能效率显著提升，铅销不仅耗能效果好，铅销便于更换，可以根据要求调整阻尼，而且采用铅销分级的设置，不仅提高整体结构耗能敏感度，也使耗能更充分，而且平面外刚度大，在充分耗能前不至于平面外失稳，保证在较大平面外受力时不至于被破坏，能够用于建筑工程抗震设计并且能够减少建筑结构地震反应，本实用新型新型耗能支撑组装式连接结构制作安装简单、经济性好。

附图说明

图1为新型耗能支撑组装式连接结构俯视示意图。

图2为直角摩擦连接、摩擦耗能板、一级铅销、二级铅销、三级铅销和铆钉布置的内部结构示意图。

图3为新型耗能支撑组装式连接结构正视示意图。

图4为摩擦耗能板平面示意图。

图5为直角摩擦连接平面示意图。

图中：1为直角摩擦连接；2为螺孔；3为摩擦耗能板；4为内设圆孔；5为耗能肋；6为铅销孔；7为一级铅销；8为二级铅销；9为三级铅销；10为铆钉孔；11为铆钉。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细地描述，但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。

实施例：如图1~图5所示，一种新型耗能支撑组装式连接结构，包括直角摩擦连接1、螺孔2、摩擦耗能板3、内设圆孔4、耗能肋5、铅销孔6、一级铅销7、二级铅销8、三级铅销9、铆钉孔10和铆钉11；新型耗能支撑组装式连接结构，是由直角摩擦连接1、摩擦耗能板3、一级铅销7、二级铅销8、三级铅销9和铆钉11组装而成，顶层和底层设置摩擦耗能板3，中层设置直角摩擦连接1，直角摩擦连接1上设置螺孔2、铆钉孔10，摩擦耗能板3上设置若干内设圆孔4、铅销孔6、铆钉孔10，在相邻的内设圆孔4之间设置耗能肋5，采用铆钉11对直角摩擦连接1和摩擦耗能板3进行连接，采用若干一级铅销7、二级铅销8、三级铅销9对两个摩擦耗能板3进行连接，一级铅销7、二级铅销8、三级铅销9在直角摩擦连接1的两侧均成对设置，从邻近铆钉11端开始依次为一级铅销7、二级铅销8、三级铅销9。

一级铅销7、二级铅销8、三级铅销9的尺寸依据铅销孔6的尺寸进行设置。铆钉11的尺寸依据铆钉孔10的尺寸进行设置。直角摩擦连接1、摩擦耗能板3采用低屈服点钢板制作而成。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

设计图

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