高强纤维复合型金属阻尼器
阅读说明：本技术 高强纤维复合型金属阻尼器 (High-strength fiber composite metal damper ) 是由 戴轶苏 邓文艳 张煜 彪仿俊 于 2021-09-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种高强纤维复合型金属阻尼器,包括：剪切板；平行相对设置的一对连接板,垂直固定于剪切板的上下相对两端,连接板供和建筑结构连接；加劲结构,垂直固定于剪切板的一侧面,形成固定缝,加劲结构的两端和连接板固接；碳纤维条,宽度大于固定缝的宽度,碳纤维条贴设固定于剪切板相对的另一侧面,且对应于固定缝。碳纤维条和固定缝分别位于剪切板的相对两侧,方便贴设和更换碳纤维条。通过黏贴碳纤维条可将剪切板上部分应力分解到碳纤维条上,可降低剪切板上的应力水平,从而提高剪切板的延性,从而解决了加劲结构和剪切板的焊缝处易导致剪切板变脆而延性下降加劲结构附近应力集中,影响金属阻尼器的效果的问题。(The invention relates to a high-strength fiber composite metal damper, which comprises: a shear plate; a pair of connecting plates which are oppositely arranged in parallel and vertically fixed at the upper and lower opposite ends of the shear plate, wherein the connecting plates are used for connecting with a building structure; the stiffening structure is vertically fixed on one side surface of the shearing plate to form a fixed seam, and two ends of the stiffening structure are fixedly connected with the connecting plate; the width of the carbon fiber strip is larger than that of the fixing seam, and the carbon fiber strip is attached to the other side face, opposite to the shearing plate, of the shearing plate and corresponds to the fixing seam. The carbon fiber strips and the fixed seams are respectively located on two opposite sides of the shear plate, and the carbon fiber strips are conveniently attached and replaced. The stress of the upper part of the shear plate can be decomposed to the carbon fiber strips by pasting the carbon fiber strips, so that the stress level on the shear plate can be reduced, the ductility of the shear plate is improved, and the problems that the shear plate is fragile, the stress concentration near the ductility reduction stiffening structure is easy to cause at the welding seam of the stiffening structure and the shear plate, and the effect of the metal damper is influenced are solved.)
技术领域
本发明涉及阻尼器领域，尤指一种高强纤维复合型金属阻尼器。
背景技术
金属阻尼器被广泛应用于结构减震技术中。金属阻尼器是一种位移型阻尼器，利用金属屈服后通过晶体内摩擦消耗能量。金属阻尼器是将低屈服点钢作为剪切板，利用其屈服强度低、延性好等优点，与主体结构相比，它能够更早进入屈服，从而可利用软钢屈服后的累积塑性变形来达到耗散地震能量的效果。
金属阻尼器设置横向加劲肋，竖向加劲肋后，剪切板被分隔多个小区格。经试验验证，剪切阻尼器发生破坏的位置，一般在横向加劲肋，竖向加劲肋与剪切板焊接焊缝周边的位置。应力最大点就发生在加劲肋与剪切板的焊缝处。因焊接焊缝对剪切板产生的影响，易导致剪切板变脆而延性下降，影响金属阻尼器的效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种高强纤维复合型金属阻尼器，解决现有技术中加劲肋与剪切板的焊缝容易导致剪切板变脆而延性下降以及加劲肋附近应力集中，影响金属阻尼器的效果的问题。
实现上述目的的技术方案是：
本发明提供一种高强纤维复合型金属阻尼器，包括：
剪切板；
平行相对设置的一对连接板，垂直固定于所述剪切板的上下相对两端，所述连接板供和建筑结构连接；
加劲结构，垂直固定于所述剪切板的一侧面，形成固定缝，所述加劲结构的两端和所述连接板固接；
碳纤维条，宽度大于所述固定缝的宽度，所述碳纤维条贴设固定于所述剪切板相对的另一侧面，且对应于所述固定缝。
本发明高强纤维复合型金属阻尼器的进一步改进在于，还包括：
平行相对设置的一对翼缘板，垂直固定于所述剪切板的左右相对两侧，所述翼缘板垂直固定于一对所述连接板之间；
所述加劲结构的两侧和所述翼缘板固接。
本发明高强纤维复合型金属阻尼器的进一步改进在于，所述加劲结构包括：
竖向加劲板，垂直固定于所述剪切板的一侧面，形成竖向固定缝，所述竖向加劲板的相对两端分别和一对所述连接板垂直固接；
横向加劲板，水平固定于所述剪切板的一侧面，形成横向固定缝，所述横向加劲板和所述竖向加劲板垂直固接，所述横向加劲板的两侧和所述翼缘板固接。
本发明高强纤维复合型金属阻尼器的进一步改进在于，所述碳纤维条包括：
碳纤维竖向段，宽度大于所述竖向固定缝的宽度，贴设固定于所述剪切板相对的另一侧面，且对应于所述竖向固定缝；
碳纤维横向段，宽度大于所述横向固定缝的宽度，贴设固定于所述剪切板相对的另一侧面，且对应于所述横向固定缝。
本发明高强纤维复合型金属阻尼器的进一步改进在于，所述竖向加劲板垂直固定于所述剪切板的一侧面的中间。
本发明高强纤维复合型金属阻尼器的进一步改进在于，所述横向加劲板有多个，水平且间隔固定于所述剪切板的一侧面。
本发明高强纤维复合型金属阻尼器的进一步改进在于，所述竖向加劲板和所述剪切板的一侧面通过焊接固定，形成所述竖向固定缝；
所述横向加劲板和所述剪切板的一侧面通过焊接固定，形成所述横向固定缝。
本发明高强纤维复合型金属阻尼器的有益效果：
本发明通过将碳纤维条黏贴在剪切板上的另一侧面，碳纤维条对应覆盖剪切板一侧面上固定缝的周边一定范围内。碳纤维条和固定缝分别位于剪切板的相对两侧，方便贴设和更换碳纤维条。碳纤维是一种高强度高模量纤维，沿纤维轴方向有很高的强度和模量因。碳纤维条有较高强度，通过黏贴碳纤维条可将剪切板上部分应力分解到碳纤维条上，可降低剪切板上的应力水平，从而提高剪切板的延性，从而解决了加劲结构和剪切板的焊缝处易导致剪切板变脆而延性下降，影响金属阻尼器的效果的问题。
附图说明
图1为本发明高强纤维复合型金属阻尼器的主视图。
图2为本发明高强纤维复合型金属阻尼器的侧视图。
图3为本发明高强纤维复合型金属阻尼器的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
参阅图1，显示了本发明高强纤维复合型金属阻尼器的主视图。图2 为本发明高强纤维复合型金属阻尼器的侧视图。图3为本发明高强纤维复合型金属阻尼器的俯视图。结合图1至图3所示，本发明高强纤维复合型金属阻尼器包括：
剪切板10；
平行相对设置的一对连接板20，垂直固定于剪切板10的上下相对两端，连接板20供和建筑结构连接；
加劲结构30，垂直固定于剪切板10的一侧面，形成固定缝，加劲结构30的两端和连接板20固接；
碳纤维条40，宽度大于固定缝的宽度，碳纤维条40贴设固定于剪切板10相对的另一侧面，且对应于固定缝。
具体地，将加劲结构30和剪切板10的一侧面进行焊接固定。而加劲结构30和剪切板10的焊缝处易导致剪切板10变脆而延性下降，影响金属阻尼器的效果。
碳纤维是直径约为5-10微米的纤维，主要由碳原子组成。碳纤维具有几个优点，包括高刚度、高抗拉强度、低重量、高耐化学性、耐高温和低热膨胀。碳纤维是一种高强度高模量纤维，沿纤维轴方向有很高的强度和模量。
将碳纤维条40黏贴在剪切板10上的另一侧面，碳纤维条40对应覆盖剪切板一侧面上固定缝的周边一定范围内。碳纤维条40和固定缝分别位于剪切板10的相对两侧，方便贴设和更换碳纤维条40。碳纤维条40 的宽度大于固定缝的宽度，碳纤维条40的长度适配于固定缝的长度。
因碳纤维条40有较高强度，通过黏贴碳纤维条40可将剪切板10上部分应力分解到碳纤维条40上，可降低剪切板10上的应力水平，从而提高剪切板10的延性，从而解决了加劲结构30和剪切板10的焊缝处易导致剪切板10变脆而延性下降以及加劲结构附近应力集中，影响金属阻尼器的效果的问题。
作为本发明高强纤维复合型金属阻尼器的一较佳实施方式，还包括：平行相对设置的一对翼缘板50，垂直固定于剪切板10的左右相对两侧，翼缘板50垂直固定于一对连接板20之间；加劲结构30的两侧和翼缘板 50固接。结合图3所示，翼缘板50尺寸小于连接板20的尺寸。翼缘板 50的中间和剪切板10垂直固定。
作为本发明高强纤维复合型金属阻尼器的一较佳实施方式，加劲结构 30包括：竖向加劲板31，垂直固定于剪切板10的一侧面，形成竖向固定缝，竖向加劲板31的相对两端分别和一对连接板20垂直固接；横向加劲板32，水平固定于剪切板10的一侧面，形成横向固定缝，横向加劲板32 和竖向加劲板31垂直固接，横向加劲板32的两侧和翼缘板50固接。
加劲结构30包括竖向加劲板31和横向加劲板32。本发明金属阻尼器通过设置横向加劲肋32，竖向加劲肋31后，使得剪切板10被分隔多个小区格。通过加劲结构30加强金属阻尼器的性能。
作为本发明高强纤维复合型金属阻尼器的一较佳实施方式，碳纤维条 40包括：碳纤维竖向段41，宽度大于竖向固定缝的宽度，贴设固定于剪切板10相对的另一侧面，且对应于竖向固定缝；碳纤维横向段42，宽度大于横向固定缝的宽度，贴设固定于剪切板10相对的另一侧面，且对应于横向固定缝。
进一步地，碳纤维竖向段41的上下两端和一对连接板2分别连接。碳纤维横向段42的左右两侧和一对翼缘板50分别连接。
具体地，碳纤维竖向段41的宽度大于竖向固定缝的宽度，碳纤维竖向段41的长度适配于竖向固定缝的长度。碳纤维横向段42的宽度大于横向固定缝的宽度，碳纤维横向段42的长度适配于横向固定缝的长度。具体尺寸根据实际需要而定。
进一步地，碳纤维条和固定缝分别位于剪切板10的相对两侧，方便贴设和更换碳纤维条。
作为本发明高强纤维复合型金属阻尼器的一较佳实施方式，竖向加劲板31垂直固定于剪切板10的一侧面的中间。
作为本发明高强纤维复合型金属阻尼器的一较佳实施方式，横向加劲板32有多个，水平且间隔固定于剪切板10的一侧面。
作为本发明高强纤维复合型金属阻尼器的一较佳实施方式，竖向加劲板31和剪切板10的一侧面通过焊接固定，形成竖向固定缝；横向加劲板 32和剪切板10的一侧面通过焊接固定，形成横向固定缝。
具体地，一对横向加劲板32从竖向加劲板31的相对两侧焊接固定于竖向加劲板31，一对横向加劲板32位于同一水平线上，相对于竖向加劲板31对称设置。
在本实施例中，竖向加劲板31设置一个，固定于剪切板10的中间位置。横向加劲板32设置三个，沿着剪切板10的高度方向间隔设置。
在本实施例中，横向加劲板32、竖向加劲板31、剪切板10、连接板 20均为金属板。在使用时，将连接板20和建筑结构安装连接，从而将本发明高强纤维复合型金属阻尼器和建筑结构安装连接。
本发明高强纤维复合型金属阻尼器的有益效果为：
本发明通过将碳纤维条黏贴在剪切板上的另一侧面，碳纤维条对应覆盖剪切板一侧面上固定缝的周边一定范围内。碳纤维条和固定缝分别位于剪切板的相对两侧，方便贴设和更换碳纤维条。碳纤维是一种高强度高模量纤维，沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维条有较高强度，通过黏贴碳纤维条可将剪切板上部分应力分解到碳纤维条上，可降低剪切板上的应力水平，从而提高剪切板的延性，从而解决了加劲结构和剪切板的焊缝处易导致剪切板变脆而延性下降以及加劲结构附近应力集中，影响金属阻尼器的效果的问题。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
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