專利名稱：地震消能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種地震消能器。
背景技術(shù)：
發(fā)生地震時(shí)，因會(huì)使連續(xù)的震源能量加諸于建筑物結(jié)構(gòu)體上，當(dāng)建筑物結(jié)構(gòu)體本身強(qiáng)度不足或是建筑用的材料具有暇疵時(shí)，極可能會(huì)造成建筑物結(jié)構(gòu)體于地震時(shí)受到破壞，故要如何將地震時(shí)所產(chǎn)生的震動(dòng)能量予以消除，避免能量的累積與增加，是目前世界上所致力于研究的重要課題之一。
目前于地震時(shí)可以使用的消能裝置，如三角鋼片型消能器、X鋼片型消能器、梁翼鈑切削式消能器、軸力變形消能器、液流阻尼式消能器等，為五種目前所習(xí)用的地震消能器，其缺點(diǎn)在于每經(jīng)歷一次稍具規(guī)模的地震之后，所造成的結(jié)構(gòu)體變形均需要進(jìn)行復(fù)原工作，由于這些類型的消能器均屬較大型的消能器，具有更換及校正皆為不易的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是在于提供一種地震消能器，其可有效的消除或隔離地震產(chǎn)生的破壞能，且具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用、小型化、易于更換、隨意組合的優(yōu)點(diǎn)。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種地震消能器，是設(shè)置于建筑物結(jié)構(gòu)體與震源間，其特征在于其包括有多數(shù)片以間隔距離設(shè)置的消能元件；與該各消能元件的端部密接的消能元件導(dǎo)形片；以確保消能元件在塑性角范圍區(qū)均勻分配細(xì)部塑性變形量以消能；連接該各消能元件端部的消能器變形穩(wěn)定單元；連接于各側(cè)消能元件之間的消能器對(duì)外固定座。
所述的地震消能器，其特征在于該各消能元件材料為鋼材。
所述的地震消能器，其特征在于多數(shù)個(gè)該地震消能器可以相互串聯(lián)或相互并聯(lián)。
經(jīng)由以上的說(shuō)明可知，本實(shí)用新型是以優(yōu)異的彈性組合配置下，能達(dá)到以大位移量或大勁度來(lái)消耗地震能量，其具有如后的優(yōu)點(diǎn)可成為一種經(jīng)濟(jì)型、小型化、易于更換且強(qiáng)度及變形量可以隨意組合的地震消能器于本實(shí)用新型中是將多數(shù)個(gè)地震消能器分別設(shè)置于建筑物結(jié)構(gòu)體(40)(質(zhì)量構(gòu)架)與地表震源間(50)，發(fā)生地震時(shí)，于地震所產(chǎn)生的地震能量可被本實(shí)用新型中的地震消能器因塑性變形予以有效吸收隔離，亦即可用以確保建筑物結(jié)構(gòu)體(40)(質(zhì)量構(gòu)架)于地震時(shí)不會(huì)因過(guò)度與過(guò)大的地表震動(dòng)而受損甚至發(fā)生倒塌事件；本實(shí)用新型還可成為一種小型化、成本低廉的地震消能器，本實(shí)用新型因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，具有易于更換的優(yōu)點(diǎn)，且可隨意以串聯(lián)式或并聯(lián)式組合的地震消能器，以使強(qiáng)度與變形量可以隨著建筑物結(jié)構(gòu)體的不同需求設(shè)計(jì)而隨意組合至最適合的使用狀況。


圖1是本實(shí)用新型的立體外觀圖。
圖2A、圖2B是本實(shí)用新型應(yīng)用于建筑物結(jié)構(gòu)體時(shí)的示意圖。
圖3是本實(shí)用新型的平面示意圖。
圖4是本實(shí)用新型當(dāng)于受P拉力時(shí)的變形圖。
圖5是本實(shí)用新型當(dāng)于受P壓力時(shí)的變形圖。
圖6是本實(shí)用新型的受拉受壓消耗能量曲線圖。
圖7是本實(shí)用新型用于加大變形量的方式的配置圖。
圖8是本實(shí)用新型用于加大變形量的方式的消能圖。(用于超大能量震區(qū)的隔震)。
圖9A、圖9B是本實(shí)用新型用于加大勁度(受力)方式的配置圖。
圖10是本實(shí)用新型用于加大勁度方式的消能圖。(用于超大結(jié)構(gòu)體的隔震)。
圖11是本實(shí)用新型用于分段勁度及加大變形量的配置圖。
圖12是本實(shí)用新型用于分段勁度及加大變形量的消能圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1、圖3所示，本實(shí)用新型是一種地震消能器，于其中包括有a.多數(shù)片以等間隔距離設(shè)置的消能元件(10)，該消能元件的材料為一般A36鋼材，若為L(zhǎng)YS100的低強(qiáng)度高延展性鋼材則為更佳；b.密接于各消能元件的端部處設(shè)有消能元件導(dǎo)形片(20)，能確保消能元件在塑性角范圍區(qū)，均勻分配細(xì)部塑性變形量以達(dá)到消能但不折斷的目的。
c.連接于各消能元件端部的消能器變形穩(wěn)定單元(15)，可穩(wěn)定地震消能器的對(duì)外固定座(30)的移動(dòng)方向。
d.于各側(cè)消能元件的橫向中央位置分別朝外側(cè)延伸設(shè)有地震消能器對(duì)外固定座(30)。
如圖2A、2B中所示，為本實(shí)用新型的地震消能器當(dāng)使用于建筑物結(jié)構(gòu)體時(shí)的示意圖，其以消能器的對(duì)外固定座(30)裝設(shè)于建筑物結(jié)構(gòu)體(40)與地表震源(50)之間，建筑物結(jié)構(gòu)體(40)包括梁(41)和柱(42)，在梁(41)底部設(shè)一高承載、低摩阻的支撐墊(43)，支撐墊(43)底部為基礎(chǔ)(51)，基礎(chǔ)(51)底部為基樁(52)，消能器兩側(cè)的對(duì)外固定座(30)分別連接著梁(41)和基礎(chǔ)(51)。當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，可藉由多數(shù)個(gè)地震消能器用以吸收及隔離地震時(shí)所釋放與產(chǎn)生的能量，用以防止建筑物結(jié)構(gòu)體(40)(質(zhì)量構(gòu)架)于地震中受到損傷或是使建筑物結(jié)構(gòu)體(40)(質(zhì)量構(gòu)架)發(fā)生倒塌。
如圖4中所示，當(dāng)有相對(duì)的外拉力P加于地震消能器上之后，除了可以產(chǎn)生二倍的Δ1變形量之外，于消能元件(10)上是會(huì)產(chǎn)生多個(gè)點(diǎn)的應(yīng)力集中現(xiàn)象(力學(xué)稱為塑性角)，同時(shí)會(huì)造成大量的能量消耗。
如圖5中所示，當(dāng)有相對(duì)的外壓力P加于地震消能器上之后，除了可以產(chǎn)生二倍的Δ1變形量之外，于消能元件(10)上是會(huì)產(chǎn)生多個(gè)點(diǎn)的應(yīng)力集中現(xiàn)象(力學(xué)稱為塑性角)，并會(huì)造成大量的能量消耗。
如圖6中所示，其是材料受P力產(chǎn)生Δ變形的應(yīng)力應(yīng)變曲線，其所做的功(即消耗能量(60))即為斜線區(qū)域的面積。
如圖7、8中所示，其是以加大變形量來(lái)達(dá)到消能的目的，尤其是在一超大震源附近的地表運(yùn)動(dòng)，可能有30公分以上的地表震幅，一般傳統(tǒng)式習(xí)用的消能系統(tǒng)無(wú)法承受此種大的變形位移量，但以本實(shí)用新型中的地震消能器以串聯(lián)方式，并經(jīng)適當(dāng)配置組合，則可做出體積及長(zhǎng)度均遠(yuǎn)較市場(chǎng)習(xí)用的地震消能器為小的產(chǎn)品。
如圖9A、圖9B、圖10中所示，于該圖中是以加大的結(jié)構(gòu)勁度的方式來(lái)達(dá)到消能的目的，該地震消能器除了可以串聯(lián)使用亦可以并聯(lián)使用，遠(yuǎn)較傳統(tǒng)式習(xí)用的地震消能器于體積與長(zhǎng)度上小很多，本實(shí)用新型亦具有重量輕與易于更換，且強(qiáng)度及變形可以隨意組合的優(yōu)點(diǎn)。
如圖11、12中所示，是本實(shí)用新型用于分段勁度及加大變形量的消能圖，具有兼顧適用強(qiáng)震區(qū)及舒適感的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種地震消能器，是設(shè)置于建筑物結(jié)構(gòu)體與震源間，其特征在于其包括有多數(shù)片以間隔距離設(shè)置的消能元件；與該各消能元件的端部密接的消能元件導(dǎo)形片；連接該各消能元件端部的消能器變形穩(wěn)定單元；連接于各側(cè)消能元件之間的消能器對(duì)外固定座。
2.如權(quán)利要求1所述的地震消能器，其特征在于該各消能元件材料為鋼材。
3.如權(quán)利要求1或2所述的地震消能器，其特征在于多數(shù)個(gè)該地震消能器相互串聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的地震消能器，其特征在于多數(shù)個(gè)該地震消能器相互并聯(lián)。
專利摘要一種地震消能器,該地震消能器是設(shè)置于建筑物結(jié)構(gòu)體與震源間,其包括有:多數(shù)片以間隔距離設(shè)置的消能元件;密接于該各消能元件的端部處設(shè)有消能元件導(dǎo)形片;連接該各消能元件端部的消能器變形穩(wěn)定單元;連接于各側(cè)消能元件之間的消能器對(duì)外固定座。本實(shí)用新型可有效的消除或隔離地震產(chǎn)生的破壞能,且具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用、小型化、易于更換、隨意組合的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E04B1/98GK2499462SQ0123300
公開日2002年7月10日 申請(qǐng)日期2001年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月8日
發(fā)明者莊國(guó)榮 申請(qǐng)人:莊國(guó)榮