CN110512761A - 一种粘滞摩擦复合阻尼墙 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粘滞摩擦复合阻尼墙，属于建筑结构的减震领域，包括位于上部与梁连接的顶板；位于下部与梁连接的底板；位于外部包裹其余组件的外钢箱；填充在外钢箱内部提供粘滞力的液体；叠放在一起的至少两块从动摩擦板；夹持在相邻从动摩擦板之间的至少一块主动摩擦板；在相邻主动摩擦板与从动摩擦板之间配置的摩擦材料层；在所有主动摩擦板上均开设有沿长度方向延伸的主动摩擦板长孔；沿摩擦板叠放方向连接所有摩擦板用于为粘滞摩擦复合阻尼墙提供预压力的高强螺栓；连接顶板和主动摩擦板或顶板和从动摩擦板的加劲肋。本发明优点是在同等位移作用下，耗能能力大幅提升，极大地增加了耗能效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻尼墙，具体涉及一种粘滞摩擦复合阻尼墙，属于建筑结构的减震领域。
背景技术
在建筑物中置入摩擦型阻尼器或粘滞阻尼墙，是降低建筑物在地震、台风或其它破坏性灾害中人员或财产损失的一个重要的方法。目前的阻尼器更多地是考虑如何消耗更多的地震所输入的能量，对于阻尼器的成本和效率较少考虑。然而越来越多的工程项目需要在有限的资源内达到更大的阻尼力。因此，采用传统的摩擦型阻尼器或粘滞阻尼墙等阻尼器，已渐渐不再适用，数量的堆积需要转变为更有效率的模式。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种粘滞摩擦复合阻尼墙，在现有阻尼体系下，结合粘滞阻尼和摩擦阻尼两种方法，使得框架在单一位移下同时达到粘滞耗能和摩擦耗能的双重效果，在小体积下，极大得增加了耗能的效率。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种粘滞摩擦复合阻尼墙，包括位于阻尼墙上部与梁连接的顶板，位于阻尼墙下部与梁连接的底板，与底板连接的外钢箱，填充在外钢箱内部的提供粘滞力的液体，叠放在外钢箱内部的至少两块从动摩擦板，和夹持在相邻两块从动摩擦板之间的至少一块主动摩擦板；在相邻主动摩擦板与从动摩擦板之间配置摩擦材料层，在所有主动摩擦板和摩擦材料层上均开设有沿长度方向延伸的主动摩擦板长孔；沿摩擦板叠放方向，高强螺栓穿过从动摩擦板上的螺栓孔和主动摩擦板长孔将从动摩擦板和主动摩擦板连接在一起；所述顶板和主动摩擦板或顶板和从动摩擦板通过加劲肋连接。
进一步地，所述高强螺栓为外多角螺帽高强螺栓或内多角螺帽高强螺栓；单排或多排布置在摩擦板上。
进一步地，所述主动摩擦板和从动摩擦板的组合方式分为偶数个从动摩擦板夹持主动摩擦板或者偶数个主动摩擦板夹持从动摩擦板。
进一步地，所述主动摩擦板和从动摩擦板的相对位置为主动摩擦板在上从动摩擦板在下或者主动摩擦板在下从动摩擦板在上。
进一步地，所述主动摩擦板和提供粘滞力的液体接触的相对高度和相对长度随需要变化。
进一步地，所述摩擦材料层是附着在主动摩擦板或从动摩擦板上的一块板件；或者是一种喷涂材料。
本发明的有益效果是：粘滞摩擦复合阻尼墙在外力的作用下，结构框架带动顶板和底板发生沿长度方向的错动，进而带动主动摩擦板与从动摩擦板产生相对移动，产生摩擦，主动摩擦板剪切提供粘滞力的液体，借此二者耗散地震能量，保护建筑物在地震下的安全。依靠两种不同的耗能方式的组合，在空间条件下达到更大的耗能水平。本粘滞摩擦复合阻尼墙可以通过单一的位移运动，在摩擦和粘滞两个体系耗能达到叠加效果。
附图说明
图1为本发明一种粘滞摩擦复合阻尼墙实施例1结构示意图；
图2本发明一种粘滞摩擦复合阻尼墙实施例1俯视剖面图；
图3本发明一种粘滞摩擦复合阻尼墙的主动摩擦板长孔示意图；
图4本发明一种粘滞摩擦复合阻尼墙实施例1侧视剖面图；
图5本发明一种粘滞摩擦复合阻尼墙实施例2结构示意图；
图6本发明一种粘滞摩擦复合阻尼墙实施例2俯视剖面图；
图7本发明一种粘滞摩擦复合阻尼墙框架实施例3侧视图；
图8本发明一种粘滞摩擦复合阻尼墙框架实施例4侧视图；
图9本发明一种粘滞摩擦复合阻尼墙框架连接示意图；
图10本发明一种粘滞摩擦复合阻尼墙墙式连接示意图；
图11本发明一种粘滞摩擦复合阻尼墙支撑式连接示意图；
图12本发明一种粘滞摩擦复合阻尼墙运动方式示意图。
图中：1为顶板；2为底板；3为外钢箱；4为提供粘滞力的液体；5为从动摩擦板；6为主动摩擦板；7为摩擦材料层；8为主动摩擦板长孔；9为高强螺栓；10为加劲肋；11为框架梁；12为框架柱；13为悬臂墙；14为支撑；15为连接件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施实例对本发明做进一步说明。
实施例1
如图1-4所示，一种粘滞摩擦复合阻尼墙为采用内多角高强螺栓的结构，包含位于粘滞摩擦复合阻尼墙上部与梁连接的顶板1；位于粘滞摩擦复合阻尼墙下部与梁连接的底板2；位于粘滞摩擦复合阻尼墙外部包裹其余组件的外钢箱3；填充在外钢箱3内部的提供粘滞力的液体4；叠放在一起的两块从动摩擦板5；夹持在相邻两块从动摩擦板5之间的一块主动摩擦板6；在相邻主动摩擦板6与从动摩擦板5之间配置的摩擦材料层7；在主动摩擦板6和摩擦材料层7上均开设有沿长度方向延伸的主动摩擦板长孔8；沿摩擦板叠放方向连接所有摩擦板用于为粘滞摩擦复合阻尼墙提供预压力的高强螺栓9；连接顶板1和主动摩擦板6的加劲肋10。
从动摩擦板5上开孔，但是只起到联结作用，开孔类型是螺栓大小孔洞，运动的只有主动摩擦板6。
摩擦材料层7是附着在主动摩擦板6上的一块小的板件，也可以是一种喷涂材料；主要作用是产生摩擦力，相比较本身板与板之间的摩擦更大一些。
主动摩擦板长孔8设置在主动摩擦板6沿长度方向，主动摩擦板长孔8周边为摩擦材料层7，主动摩擦板长孔8设置在主动摩擦板6的下部。
高强螺栓9的位置和数量均与主动摩擦板长孔8相对应，本实施例中高强螺栓9为内多角螺帽高强螺栓；主动摩擦板长孔8分为上下两排布置在主动摩擦板6和摩擦材料层7上。
顶板1和底板2分别与结构框架的上、下部框架梁11连接，主动摩擦板6连接在顶板1上，从动摩擦板5和外钢箱3连接在底板2上，主动摩擦板6和从动摩擦板5通过高强螺栓9固定连接，高强螺栓9挤压摩擦板提供预压力来夹持各板，提供粘滞力的液体4注入外钢箱3中，与各摩擦板和墙体接触；在外力的作用下，结构框架带动顶板1和底板2发生沿长度方向的错动，进而带动主动摩擦板6与从动摩擦板5产生相对移动，产生摩擦，主动摩擦板6剪切提供粘滞力的液体4，借此二者耗散地震能量，保护建筑物在地震下的安全。
实施例2
如图5和6所示，粘滞摩擦复合阻尼墙为采用外多角螺帽高强螺栓的结构，高强螺栓9的位置和数量均与主动摩擦板长孔8相对应，本实施例中高强螺栓9为外多角螺帽高强螺栓；主动摩擦板长孔8为一排布置在主动摩擦板6和摩擦材料层7上。其他结构同实施例1。
实施例3
如图7所示，外钢箱3内设置叠放在一起的四块从动摩擦板5；在相邻两块从动摩擦板5之间均设置有主动摩擦板6；其他结构同实施例1。
实施例4
如图8所示，从动摩擦板5连接在顶板1上，主动摩擦板6和外钢箱3连接在底板2上，其他结构同实施例3。
粘滞摩擦复合阻尼墙的施工连接方式：如图9所示，框架连接的顶板1和底板2分别与框架梁11上的预埋件连接；如图10所示，墙式连接中框架的上下悬臂墙13与粘滞摩擦复合阻尼墙的顶板1和底板2连接；如图11所示，支撑式连接中粘滞摩擦复合阻尼墙通过支撑14和连接件15与框架相连。
粘滞摩擦复合阻尼墙运动方式如图12所示，当结构受到风或地震作用时，外钢箱3和摩擦板产生相对速度，之间的速度梯度使提供粘滞力的液体4产生阻尼，降低结构动力反应。
粘滞摩擦复合阻尼墙的施工安装方法为：分别在框架上部和下部的框架梁11上预先安装预埋件或在加固项目中做加固处理，使得顶板1和底板2分别与结构框架的上部和下部框架梁11连接，主动摩擦板6连接在顶板1上一同运动，同理从动摩擦板5和外钢箱3连接在底板2上，主动摩擦板6和从动摩擦板5固定连接，通过高强螺栓9挤压摩擦板提供预压力来夹持各板，并使得整个组件上下两个部分成为一个整体，提供粘滞力的液体4注入外钢箱3中，与各摩擦板和墙体接触。以上安装均预先安装，施工时直接吊装到指定位置安装即可。
此粘滞摩擦复合阻尼墙还可以视具体情况做一些优化，其可改变之处主要包括开槽尺寸、模型比例、高强螺栓强度等一些主要参数的选择应用等。
以上描述了本发明的结构，基本特征和优选实施例，并不具有限制本发明功能的作用。因此在本发明精神或基本特征的前提下，本领域技术人员以其他任何形式对本发明部分装置做出的替换或改动及任何没有创新性的劳动成果，均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种粘滞摩擦复合阻尼墙，其特征在于：包括位于阻尼墙上部与梁连接的顶板（1），位于阻尼墙下部与梁连接的底板（2），与底板（2）连接的外钢箱（3），填充在外钢箱（3）内部的提供粘滞力的液体（4），叠放在外钢箱（3）内部的至少两块从动摩擦板（5），和夹持在相邻两块从动摩擦板（5）之间的至少一块主动摩擦板（6）；在相邻主动摩擦板（6）与从动摩擦板（5）之间配置摩擦材料层（7），在所有主动摩擦板（6）和摩擦材料层（7）上均开设有沿长度方向延伸的主动摩擦板长孔（8）；沿摩擦板叠放方向，高强螺栓（9）穿过从动摩擦板（5）上的螺栓孔和主动摩擦板长孔（8）将从动摩擦板（5）和主动摩擦板（6）连接在一起；所述顶板（1）和主动摩擦板（6）或顶板（1）和从动摩擦板（5）通过加劲肋（10）连接。
2.根据权利要求1所述的一种粘滞摩擦复合阻尼墙，其特征在于：所述高强螺栓（9）为外多角螺帽高强螺栓或内多角螺帽高强螺栓；单排或多排布置在摩擦板上。
3.根据权利要求1所述的一种粘滞摩擦复合阻尼墙，其特征在于：所述主动摩擦板（6）和从动摩擦板（5）的组合方式分为偶数个从动摩擦板（5）夹持主动摩擦板（6）或者偶数个主动摩擦板（6）夹持从动摩擦板（5）。
4.根据权利要求1所述的一种粘滞摩擦复合阻尼墙，其特征在于：所述主动摩擦板（6）和从动摩擦板（5）的相对位置为主动摩擦板（6）在上从动摩擦板（5）在下或者主动摩擦板（6）在下从动摩擦板（5）在上。
5.根据权利要求1所述的一种粘滞摩擦复合阻尼墙，其特征在于：所述主动摩擦板（6）和提供粘滞力的液体（4）接触的相对高度和相对长度随需要变化。
6.根据权利要求1所述的一种粘滞摩擦复合阻尼墙，其特征在于：所述摩擦材料层（7）是附着在主动摩擦板（6）或从动摩擦板（5）上的一块板件；或者是一种喷涂材料。
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