CN110777957B - 一种速度放大型粘滞阻尼墙 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种速度放大型粘滞阻尼墙，包括定位梁，定位梁底端固定有直齿条，且所述直齿条通过齿轮结构活动连接齿轮，所述齿轮通过齿轮销轴固定在箱体内，所述箱体内位于齿轮下方设有若干个剪切板，且每个所述剪切板均与齿轮固定连接，所述箱体内填充有阻尼液。若发生层间位移时，直齿条通过齿轮结构带动齿轮及剪切板发生转动，剪切板在箱体内运动时剪切阻尼液；若层间位移为与平面垂直方向，直齿条和齿轮发生滑移，剪切板在箱体内不运动，进而保护阻尼墙本身不受该力的破坏；若是与平面成一定角度位移，则直齿条和齿轮会将该运动分解成平面内和垂直于平面的运动，在不损坏阻尼墙的情况下，耗散地震或风的能量，达到保护建筑本身的目的。

Description

一种速度放大型粘滞阻尼墙
技术领域
本发明涉及建筑工程结构减震领域，尤其涉及一种速度放大型粘滞阻尼墙。
背景技术
粘滞阻尼墙是一种由钢板在密闭的高粘度阻尼液中运动使阻尼液产生剪切变形而产生黏滞阻尼力的阻尼器。粘滞阻尼墙是一种速度型阻尼器，随着速度的增加，其阻尼力增大，具有从小位移到大位移都有效、循环性能好、地震后复位性好等技术特点。可有效减小上部结构加速度反应，其对风振和地震作用都有效，可以同时满足高层风荷载舒适度及抗震要求。该产品不仅适合新建筑的减震设计，也可用于建筑抗震加固和震后修复。上述传统的粘滞阻尼墙存在以下不足：层间位移速度有限，限制了阻尼墙耗能能力，为增大阻尼力，通常采用高规号的粘滞液或增大接触面积；产品受平面外载荷时，产品弯曲变形，导致产品失效，为此我们提出一种速度放大型粘滞阻尼墙用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种速度放大型粘滞阻尼墙，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种速度放大型粘滞阻尼墙，包括与建筑梁固定的定位梁，所述定位梁底端固定有直齿条，且所述直齿条通过齿轮结构活动连接齿轮，所述齿轮通过齿轮销轴固定在箱体内，所述箱体内位于齿轮下方设有若干个剪切板，且每个所述剪切板均与齿轮固定连接，所述箱体内填充有阻尼液。
进一步地，所述齿轮的上端部为与直齿条相啮合的外齿轮结构，齿轮下端部根据剪切板的数量设有用于与剪切板连接的弧形槽，所述剪切板顶部设有用于与弧形槽相配合连接的扇形槽。
进一步地，每个所述剪切板为扇形结构，所述剪切板的数量不少于一个，且形状大小一致。
进一步地，所述箱体两侧设有固定孔，齿轮销轴穿过固定孔并通过齿轮销轴两端的卡块固定在固定孔上。
进一步地，还包括密封环，所述密封环套装在齿轮销轴上且位于齿轮两侧，用于固定齿轮位置。
进一步地，位于所述齿轮上端部与下端部分界处的两侧设有密封板，所述密封板位于箱体内且与箱体内壁固定连接。
本发明的速度放大型粘滞阻尼墙，与现有技术相比，具有如下有益效果：
若建筑结构因地震或者风振发生层间位移时，定位梁上的直齿条通过齿轮结构带动齿轮及剪切板发生转动，且经过齿轮的速度放大作用，使剪切板在箱体内运动时剪切阻尼液，在运动过程中产生更大的阻尼力，进而达到耗散更多地震能量后者风能的作用；
若层间位移为与平面垂直方向，直齿条和齿轮发生滑移，剪切板在箱体内不运动，也不会承受面外负载，进而保护阻尼墙本身不受该力的破坏；
若是与平面成一定角度位移，则直齿条和齿轮会将该运动分解成平面内和垂直于平面的运动，通过上述方式将运动作用力缓冲，从而在不损坏阻尼墙的情况下，耗散地震或风的能量，达到保护建筑本身的目的。
附图说明
构成说明书一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理，参照附图，可以更加清楚地理解本发明：
图1是本发明一实施例中速度放大型粘滞阻尼墙的结构示意图；
图2是本发明一实施例中剪切板的连接结构示意图；
图3是本发明一实施例中齿轮的连接结构示意图；
图中：1、定位梁，2、直齿条，3、齿轮，4、齿轮销轴，5、箱体，6、剪切板，7、扇形槽，8、阻尼液，9、密封板，10、卡块，11、密封环，12、销孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
结合图1和图3，本发明的一种速度放大型粘滞阻尼墙，包括与建筑梁固定的定位梁1，定位梁1和建筑上梁梁底进行固定连接，定位梁1底端通过固定螺栓连接有直齿条2，且所述直齿条2通过齿轮结构活动连接齿轮3，因为风载或者地震引起层间位移时，下梁的相对位移经过定位梁1传递到齿轮3上，从而使齿轮3通过齿轮结构在直齿条2上发生滚动。齿轮3通过齿轮销轴4固定在箱体 5内，箱体5内位于齿轮3下方设有若干个剪切板6，且每个剪切板6均与齿轮3固定连接，箱体5内填充有阻尼液8。
如图2，其中齿轮3分为上下两部分，齿轮3的上端部为与直齿条2相啮合的外齿轮结构，齿轮3下端部根据剪切板6的数量设有用于与剪切板6连接的弧形槽，剪切板6设有用于与弧形槽相配合连接的扇形槽7。扇形槽7下方和齿轮 3下端部相对位置设有销孔12，弧形槽与扇形槽7相配合后，可采用销钉连接或焊接的方式与齿轮销轴 4下端部固定连接。
每个剪切板6为扇形结构，剪切板6的数量不少于一个，且形状大小一致，可根据需要设置剪切板6的数量。
在一实施例中，箱体5两侧设有固定孔，齿轮销轴4穿过固定孔，齿轮销轴 4两侧分别设有卡块10，卡块10为圆柱型结构，且卡块10的直径大于固定孔的直径，卡块10可以将齿轮销轴 4固定在箱体5内固定位置上。
为了固定齿轮3位置，密封环11套装在齿轮销轴4上且位于齿轮3两侧。位于齿轮3的上端部与下端部分界处的两侧设有密封板9，密封板9位于箱体5 内且与箱体5内壁固定连接，密封板9与齿轮3下端接触处通过密封条进行密封，密封板9可以保证箱体5内的密封性，防止阻尼液8的流出，齿轮3的转动使剪切板6随之运动，且经过齿轮3的速度放大作用，使剪切板6在箱体5内运动时剪切阻尼液8，在运动过程中产生更大的阻尼力，进而达到耗散更多地震能量或者风能的作用，避免阻尼结构外载荷过大，造成产品弯曲。
本发明在因风载或者地震引起层间位移时，下梁的相对位移经过定位梁1传递到直齿条2上，直齿条2通过齿轮结构带动齿轮3及剪切板6发生转动，且经过齿轮3的速度放大作用，使剪切板6在箱体5内运动时剪切阻尼液8，在运动过程中产生更大的阻尼力，进而达到耗散更多地震能量后者风能的作用；若层间位移为与平面垂直方向，若层间位移为与平面垂直方向，直齿条2和齿轮3发生滑移，剪切板6在箱体5内不运动，也不会承受面外负载，进而保护阻尼墙本身不受该力的破坏；若是与平面成一定角度位移，则直齿条2和齿轮3会将该运动分解成平面内和垂直于平面的运动，通过上述方式将运动作用力缓冲，从而在不损坏阻尼墙的情况下，耗散地震或风的能量，达到保护建筑本身的目的。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种速度放大型粘滞阻尼墙，包括与建筑梁固定的定位梁(1)，其特征在于：所述定位梁(1)底端固定有直齿条(2)，且所述直齿条(2)通过齿轮结构活动连接齿轮(3)，所述齿轮(3)通过齿轮销轴固定在箱体(5)内，所述箱体(5)内位于齿轮(3)下方设有若干个剪切板(6)，且每个所述剪切板(6)均与齿轮(3)固定连接，所述箱体(5)内填充有阻尼液(8)，所述齿轮(3)的上端部为与直齿条(2)相啮合的外齿轮结构，齿轮(3)下端部根据剪切板(6)的数量设有用于与剪切板(6)连接的弧形槽，所述剪切板(6)顶部设有用于与弧形槽相配合连接的扇形槽(7)，每个所述剪切板(6)为扇形结构，所述剪切板(6)的数量不少于一个，且形状大小一致。
2.根据权利要求1所述的一种速度放大型粘滞阻尼墙，其特征在于：所述箱体(5)两侧设有固定孔，齿轮销轴(4)穿过固定孔并通过齿轮销轴(4)两端的卡块(10)固定在固定孔上。
3.根据权利要求1所述的一种速度放大型粘滞阻尼墙，其特征在于：还包括密封环(11)，所述密封环(11)套装在齿轮销轴(4)上且位于齿轮(3)两侧，用于固定齿轮(3)位置。
4.根据权利要求1所述的一种速度放大型粘滞阻尼墙，其特征在于：位于所述齿轮(3)上端部与下端部分界处的两侧设有密封板(9)，所述密封板(9)位于箱体(5)内且与箱体(5)内壁固定连接。
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