CN101845856A

CN101845856A - 一种置于钢筋混凝土构件中的阻尼减震装置

Info

Publication number: CN101845856A
Application number: CN 201010176704
Authority: CN
Inventors: 彭凌云; 周锡元; 闫维明
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2010-05-14
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2030-05-14
Also published as: CN101845856B

Abstract

本发明涉及一种置于钢筋混凝土构件中的阻尼减震装置，包括阻尼钢筋、连接杆、锚固部件和套管。阻尼钢筋的一端与锚固部件相连，另一端与连接杆相连，与阻尼钢筋相连的连接杆的另一端与锚固部件相连；套管3将连接杆2和阻尼钢筋1套在管内。此装置埋置于钢筋混凝土构件中纵向纤维拉压变形区域，连接杆的轴向拉伸刚度要远大于阻尼钢筋，因而两端锚固部件的相对位移将转换为集中于阻尼钢筋的变形，因此阻尼钢筋将早于钢筋混凝土构件配筋进入屈服，通过发生较大的塑性应变耗能能量，增加钢筋混凝土构件的阻尼水平，为钢筋混凝土构件提供阻尼减震保护。

Description

一种置于钢筋混凝土构件中的阻尼减震装置

技术领域

本发明涉及建筑结构的阻尼减震控制，尤其是置于钢筋混凝土构件中的阻尼抗震装置。

背景技术

近年来我国连续发生了多次具有较大破坏力地震，其中汶川地震、玉树地震造成的生命和财产损失，举国为之同悲。我国大部分城市和重要工业建筑都位于地震区，地震危害将长期威胁着我们。因而减轻建筑结构在地震作用中发生破坏性损失具有重要的经济价值和社会意义。

目前常用的减震技术主要是通过在建筑内部安装阻尼器。利用建筑物的层间位移驱动阻尼器工作，增加结构阻尼，从而达到减震的目的。在结构内部安装阻尼器存在如下缺陷：一是很多结构内部的阻尼器安装空间受限于建筑功能或美观方面的要求，往往没有足够或合适的安装空间；二是阻尼器一般需要定期的检查与维修，这增加了使用阻尼器的成本；三是安装阻尼器部位的节点需要专门设计，增加了设计工作量；四是阻尼器的设计和应用需要专门知识和技术，造成了一定的应用障碍；五是国内大型工程的减震设备多采用国外阻尼器，国内同类产品与之竞争尚存在一定的困难。这些因素阻碍了阻尼减震技术的在我国的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有建筑结构安装阻尼器的上述缺陷，提出了一种置于钢筋混凝土构件中阻尼减震装置，通过置入钢筋混凝土构件中来提高构件的阻尼，进而实现整个建筑物的减震，其使用不受建筑物内部空间的限制，适用用范围广泛，可以在任意钢筋混凝土构件中采用。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种置于钢筋混凝土构件中的阻尼抗震装置，包括阻尼钢筋、连接杆、锚固部件和套管；其中：阻尼钢筋的一端与锚固部件相连，另一端与连接杆相连，与阻尼钢筋相连的连接杆的另一端与锚固部件相连；套管3将连接杆2和阻尼钢筋1套在管内，阻尼钢筋、连接杆、管套、锚固部件一同组成一个构成混凝土构件中的耗能纤维单元，此耗能纤维单元埋于钢筋混凝土构件中。

一般来说此单元常埋置于钢筋混凝土构件中纵向纤维拉压变形较大区域，锚固部件在混凝土中起到锚固作用，套管将连接杆和阻尼钢筋与混凝土隔开，连接杆的轴向拉伸刚度要大于阻尼钢筋，因而两端锚固部件的相对位移将转换为集中于阻尼钢筋的变形，因此阻尼钢筋将早于构件配筋进入屈服，通过发生较大的塑性应变耗能能量，增加构件的阻尼水平。

以上所述的混凝土钢筋构件包括梁、柱、墙、板等混凝土钢筋构件。

阻尼钢筋可以是低屈服点钢筋，也可以是普通钢筋。

对于钢筋混凝土构件中受震变形大的区域可连续布置该装置，以有效的为钢筋混凝土构件提供阻尼减震保护。

本发明提出的一种置于钢筋混凝土构件中的阻尼减震装置可获得如下有益效果：

包含阻尼钢筋的耗能纤维单元埋置于混凝土中，不占用建筑物内部的安装空间，可以在任意钢筋混凝土构件中使用，包括梁、柱、墙、板等，适用范围广泛。

阻尼钢筋即可采用低屈服点钢筋，也可普通结构钢筋，无需特殊考虑和处理，工程造价低。

置于钢筋混凝土构件中的阻尼减震装置可增加钢筋混凝土构件的阻尼水平，保护钢筋混凝土构件本身，使得钢筋混凝土构件推迟进入屈服。

附图说明：

图1是本发明提出的置于钢筋混凝土构件中的阻尼抗震装置实施例1的示意图；

图2是本发明提出的置于钢筋混凝土构件中的阻尼抗震装置实施例2的示意图；

图3是本发明提出的置于钢筋混凝土构件中的阻尼抗震装置实施例3的示意图；

图中：1、阻尼钢筋，2、连接杆，3、套管，4、锚固部件，5、框架梁，6、框架柱，7、剪力墙。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

实施例1：

如图1所示，一种置于钢筋混凝土构件中的阻尼抗震装置置于框架梁，包括钢筋混凝土梁5、阻尼钢筋1、连接杆2、套管3、锚固部件4。(其特征在于：)阻尼钢筋1通过连接杆2连接在两端的锚固部件4上，套管3将连接杆2和阻尼钢筋1套在管内，阻尼钢筋1、连接杆2、套管3、锚固部件4一起组成一个耗能纤维单元，将此耗能纤维单元埋置于钢筋混凝土梁5中。两个锚固部件4一个埋在梁柱节点区，另外一个埋在梁中点处，在混凝土中起到锚固作用；套管3将连接杆2和阻尼钢筋1与混凝土隔开。由于连接杆2的轴向拉伸刚度要大于阻尼钢筋1，因而两端锚固部件4的相对位移将转换为集中于阻尼钢筋1的轴向变形，因此阻尼钢筋1将发生较大的塑性应变，从而耗散能量，提高钢筋混凝土梁5的阻尼水平，同时为梁5提供阻尼减震保护。

本实施例中阻尼钢筋1可以用低屈服点钢筋，也可采用普通钢筋；连接杆2可以采用钢管或钢管混凝土；套管3可采用波纹管，锚固部件4可采用方钢板。

实施例2：

如图2所示，一种置于钢筋混凝土构件中的阻尼抗震装置置于框架，包括框架梁5、框架柱6、阻尼钢筋1、连接杆2、套管3、锚固部件4。阻尼钢筋1通过连接杆2连接在两端的锚固部件4上，套管3将连接杆2和阻尼钢筋1套在管内，阻尼钢筋1、连接杆2、套管3、锚固部件4一起组成一个耗能纤维单元，将此耗能纤维单元埋置于钢筋混凝土梁5和钢筋混凝土柱6的中，其中梁5中的两个锚固部件4一个埋在梁柱节点区，另外一个埋在梁中点处；柱6中的耗能纤维单元分别位于柱6的上下端部。锚固部件4在混凝土中起到锚固作用，套管3将连接杆2和阻尼钢筋1与混凝土隔开。由于连接杆2的轴向拉伸刚度要大于阻尼钢筋1，因而两端锚固部件4的相对位移将转换为集中于阻尼钢筋1的轴向变形，因此阻尼钢筋1将发生较大的塑性应变，从而耗散能量，提高钢筋混凝土梁5和柱6的阻尼水平，同时为梁5和柱6提供阻尼减震保护。

实施例3：

如图3所示，一种置于钢筋混凝土构件中的阻尼抗震装置置于剪力墙，包括剪力墙7、阻尼钢筋1、连接杆2、套管3、锚固部件4。(其特征在于：)阻尼钢筋1通过连接杆2连接在两端的锚固部件4上，套管3将连接杆2和阻尼钢筋1套在管内，阻尼钢筋1、连接杆2、套管3、锚固部件4一起组成一个耗能纤维单元，将此耗能纤维单元埋置于钢筋混凝土剪力墙7的拉压区域，剪力墙7中的耗能纤维单元沿剪力墙的两边连续布置。锚固部件4在混凝土中起到锚固作用，套管3将连接杆2和阻尼钢筋1与混凝土隔开。由于连接杆2的轴向拉伸刚度要大于阻尼钢筋1，因而两端锚固部件4的相对位移将转换为集中于阻尼钢筋1的轴向变形，因此阻尼钢筋1将发生较大的塑性应变，从而耗散能量，提高钢筋混凝土剪力墙7的阻尼水平，同时为墙7提供阻尼减震保护。

Claims

1.一种置于钢筋混凝土构件中的阻尼减震装置，其特征在于：包括阻尼钢筋、连接杆、锚固部件和套管；其中：阻尼钢筋的一端与锚固部件相连，另一端与连接杆相连，与阻尼钢筋相连的连接杆的另一端与锚固部件相连；套管3将连接杆2和阻尼钢筋1套在管内，阻尼钢筋、连接杆、管套、锚固固件一同组成一个构成混凝土构件中的耗能纤维单元，此耗能纤维单元埋于钢筋混凝土构件中。

2.根据权利要求1所述的一种置于钢筋混凝土构件中的阻尼减震装置，其特征是：阻尼钢筋可以选择低屈服点钢筋或普通钢筋。

3.根据权利要求1所述的一种置于钢筋混凝土构件中的阻尼减震装置，其特征是：所述的耗能纤维单元可埋置于混凝土构件中纵向纤维拉压变形区域。

4.根据权利要求1所述的一种置于钢筋混凝土构件中的阻尼减震装置，其特征是：所述的耗能纤维单元可埋置于包括梁、柱、墙、板等混凝土构件中。