CN111236425A - 一种装配式框架剪力墙智能减震结构 - Google Patents
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Abstract
一种装配式框架剪力墙智能减震结构,包括预制梁、预制柱、剪力墙,预制梁水平设置,预制梁两端与预制柱通过铰接结构连接,预制梁设置在剪力墙顶部,剪力墙两侧与预制柱之间内填充有泡沫保温材料;铰接结构下方安装有梁柱结点智能减震装置,梁柱结点智能减震装置包括第一预埋体、第二预埋体和第一压电陶瓷;剪力墙下方安装有装配式再生混凝土复合剪力墙,装配式再生混凝土复合剪力墙包括第三预埋体、第四预埋体和第二压电陶瓷。本发明中控制器调节在不同地震荷载作用下压电陶瓷的所通电压,从而调节核心区域转动摩擦力、滑动摩擦力,达到整体结构对地震响应自适应目的,以实现中小地震作用下实时变摩擦抗剪;罕遇地震作用下,大量消耗地震能量。
Description
技术领域
本发明涉及一种装配式框架剪力墙智能减震结构。
背景技术
为满足现代社会建筑形式日益多样化的需求,建筑高度和跨度的不断增加,因此需要结构及相关设计理论的协同发展。装配式结构具有建造速度快、构件质量有保证、节省劳动力等优势。在新西兰、加拿大、日本和美国等国家已将其广泛应用于商场、停车场、中低层住宅、酒店等,具体所采用的结构类型有装配式框架、剪力墙结构和预制预应力结构等。为适应我国经济发展新情况,装配式结构得到了快速发展,国家已制定相关政策文件、行业标准等,来推广装配式结构在我国的应用。
实际的工程项目中,大部分装配式建筑采取等同现浇的施工原则。虽然此类施工原则,强度和结构稳定性可以满足要求,但是在建筑遭遇灾害性地震时,结构本身消耗地震能量较差,节点破坏严重。因而有必要在节点处设置减震耗能装置来保护节点。
装配式剪力墙结构是通过工厂预制墙体,结合水平、竖向的构造连接从而快速形成具备剪力墙功能的一类墙体。目前,针对装配式剪力墙水平连接方法的研究,采用的典型方法为“套筒灌浆、锚浆搭接、挤压套筒”等,但这些连接方法仍很难使装配式剪力墙结构在水平连接处内力传递途径和约束情况与现浇式剪力墙结构的内力传递途径和约束情况完全相同。
发明内容
本发明提供的一种装配式框架剪力墙智能减震结构,解决了现有技术中存在的不足。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种装配式框架剪力墙智能减震结构,包括预制梁、预制柱、剪力墙、梁柱结点智能减震装置和装配式再生混凝土复合剪力墙,其中,预制梁水平设置,预制梁两端与预制柱通过铰接结构连接,预制梁设置在剪力墙顶部,剪力墙两侧与预制柱之间内填充有泡沫保温材料;铰接结构下方安装有梁柱结点智能减震装置,梁柱结点智能减震装置包括第一预埋体、第二预埋体和第一压电陶瓷;剪力墙下方安装有装配式再生混凝土复合剪力墙,装配式再生混凝土复合剪力墙包括第三预埋体、第四预埋体和第二压电陶瓷。
本发明进一步的改进在于,铰接结构包括铰接第一预埋体和铰接第二预埋体,铰接第一预埋体和铰接第二预埋体均为钢板,铰接第一预埋体与预制梁通过第二高强螺栓连接,铰接第二预埋体与预制柱通过第二高强螺栓连接,并且每个预制柱与铰接第二预埋体通过横向钢板连接,横向钢板一端伸入到预制柱内,一端伸入到第二预埋体内;预制柱还竖向预埋钢板;
铰接第一预埋体外侧设置有一块第一U形钢板,铰接第二预埋体外侧设置有两块第二U形钢板,两块第二U形钢板的间距与第一预埋体外侧的第一U形钢板宽度相同;第一U形钢板和第二U形钢板上均开设有圆形通孔,第一U形钢板和第二U形钢板通过第一高强螺栓连接;
第一U形钢板和两块第二U形钢板上均开设有贯通的圆形通道,且两块第二U形钢板的间距与第一U形钢板宽度相同,第一高强螺栓的直径与圆形通道直径相同。
本发明进一步的改进在于,梁柱结点智能减震装置还包括第一预埋体以及第二预埋体,第一预埋体和第二预埋体均为钢板;其中,第一预埋体和第二预埋体均为矩形结构,第一预埋体、第二预埋体与预制梁的材料均为高强钢板;第一预埋体水平设置,第二预埋体竖直设置,第一预埋体的一端与第二预埋体的一端通过合页轴承链接,第一预埋体以及第二预埋体能够围绕合页轴承转动,从而实现第一预埋体和第二预埋体之间的铰接连接。
本发明进一步的改进在于,梁柱结点智能减震装置的第一预埋体内侧设置有两块第一扇形钢板;两块第一扇形钢板与预制梁链接为一个整体;第一预埋体内侧的两张第一扇形钢板上在相同位置均开设有贯通弧形轨道,两张第一扇形钢板之间留有一定间距;
第二预埋体内侧设置有一张第二扇形钢板,第二扇形钢板与预制柱链接为一个整体,第二扇形钢板两侧壁设置有第三高强度螺栓,第三高强度螺栓的直径等于弧形轨道的宽度,并能够在弧形轨道内滑动;
第二扇形钢板设置于两张扇形钢板之间;
第二扇形钢板与两张第一扇形钢板滑动连接,滑动连接处设置有第一压电陶瓷,第一压电陶瓷连接有控制器。
本发明进一步的改进在于,第三高强螺栓两侧均设置有第一垫片,第一垫片外侧设置有第一压电陶瓷,第一压电陶瓷连接有控制器,通过第一高强螺母将第一压电陶瓷固定。
本发明进一步的改进在于,第三预埋体和第四预埋体平行设置,第三预埋体和第四预埋体均为U型槽钢,第三预埋体开口向上设置,第四预埋体开口向下设置,第四预埋体的开口端倒扣在第三预埋体的开口内,第四预埋体的底板与剪力墙的基础端连接;
第三预埋体和第四预埋体的一侧的侧板铰接连接,另一侧的侧板滑动连接,铰接连接处和滑动连接处均设置有第一压电陶瓷,第一压电陶瓷连接有控制器。
本发明进一步的改进在于,第三预埋体的两侧壁上均开设有一个第一螺栓孔以及两个贯通的弧形轨道,两个第一螺栓孔同轴布置;每个弧形轨道以第一螺栓孔的中心为圆心,两个弧形轨道位置相对称;
第四预埋体的每个侧壁上均开设有第二螺栓通孔和第三螺栓通孔,其中,两个第二螺栓通孔同轴布置,两个第三螺栓通孔同轴布置;第二螺栓通孔与第一螺栓孔同轴布置,第三螺栓通孔与第三预埋体上的弧形轨道位置相对称。
本发明进一步的改进在于,第五高强螺栓贯穿两个弧形轨道和两个螺栓通孔,第五高强螺栓两端分别卡在两个弧形轨道中;第五高强螺栓的两端均套装有第二高强螺帽;第五高强螺栓上还套装有两个第二垫片,两个第二垫片之间套装有第二压电陶瓷,第四预埋体上设置有开口槽,第二垫片和第二压电陶瓷置于第四预埋体的开口槽内。
本发明进一步的改进在于,在中小地震作用下,PCB压电式加速度传感器或891型位移传感器通过检测到较小或者中等水平的结构地震响应,控制器计算出相应电压,进而施加于第一压电陶瓷与第二压电陶瓷上,从而实时改变梁柱结点智能减震装置中第一扇形板与第二扇形板之间的静摩擦力,以达到限制梁柱结点的相对变形,最终达到加强梁柱结点核心区的目标,并且实时改变装配式再生混凝土复合剪力墙中第三预埋体和第四预埋体之间的静摩擦力,使剪力墙产生足够的水平剪力,从而达到限制剪力墙产生位移的目的。
本发明进一步的改进在于,在罕遇地震中,PCB压电式加速度传感器或891型位移传感器通过检测较强水平的结构地震响应,控制器计算出相应电压,进而施加于第一压电陶瓷与第二压电陶瓷上,以达到延缓梁柱结点核心区和剪力墙的位移。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明提供的一种新型装配式框架剪力墙智能减震结构,其中梁柱结点智能减震装置和装配式再生混凝土复合剪力墙的第一预埋体与第二预埋体、第三预埋体与第四预埋体将预设电压传输至压电陶瓷,在两个预埋体之间有转动摩擦力和滑动摩擦力,第一预埋体与第二预埋体有初始平衡摩擦力,阻止铰接结构进行转动,处于静止状态。
在中小地震中,PCB压电式加速度传感器或891型位移传感器通过检测到较小或者中等水平的结构地震响应,控制器从而逻辑计算出相应电压,进而施加于梁柱结点智能减震装置和装配式再生混凝土复合剪力墙中的第一压电陶瓷与第二电压陶瓷上,从而实时改变第一预埋体与第二预埋体之间以及第三预埋体与第四预埋体之间的静摩擦力,以加强梁柱结点核心区抵抗变形和位移的能力,并且使剪力墙产生足够的水平剪力,从而达到限制结构产生位移的目的。
在罕遇地震中,PCB压电式加速度传感器或891型位移传感器通过检测到较强水平的结构地震响应,控制器从而逻辑计算出相应电压,进而施加于梁柱结点智能减震装置和装配式再生混凝土复合剪力墙中的第一压电陶瓷与第二电压陶瓷上,此时梁柱铰接点发生转动以增大新节点位移,然后梁柱结点智能减震装置和装配式再生混凝土复合剪力墙中的第一压电陶瓷与第二电压陶瓷上的高强螺栓开始沿预设轨道滑动,第一压电陶瓷与第二电压陶瓷的作用增加了两个装置第一预埋体与第二预埋体之间以及第三预埋体与第四预埋体的压力,从而延缓梁柱结点核心区和剪力墙的变形位移,此时结构的变形协调并且符合国家规范。
本发明中控制器调节在不同地震荷载作用下压电陶瓷的所通电压,从而调节核心区域转动摩擦力、滑动摩擦力,达到整体结构对地震响应自适应目的,以实现中小地震作用下实时变摩擦抗剪;罕遇地震作用下,大量消耗地震能量。
进一步的,铰接连接处和滑动连接处设置的压电陶瓷根据既定控制器实时计算各自相应的输入电压,从而提供相应的控制力。
进一步的,在预制梁柱节点核心区预埋横向钢板贯通连接第二预埋体同时竖向预埋高于核心区的钢板,以防止仅预埋横向钢板时出现拉剪破坏,并且起到加强梁柱节点核心区强度的作用。
进一步的,梁柱结点智能减震装置的第一预埋体与第二预埋体的底座可以设置两到三组相同的扇形钢板,以增强其抵御变形位移的能力。
附图说明
图1为梁柱结点智能减震装置的主视图。
图2为梁柱结点智能减震装置的左视图。
图3为梁柱结点智能减震装置的俯视图。
图4为装配式再生混凝土复合剪力墙结构的主视图。
图5为装配式再生混凝土复合剪力墙结构的俯视图。
图6为装配式再生混凝土复合剪力墙结构的左视图。
图7为第三预埋体与第四预埋体的结构示意图。其中,(a)为第三预埋体,(b)为第四预埋体。
图8为本发明的梁柱铰接点结构示意图。
图9为本发明的整体结构示意图。
图中,1为预制梁、2为预制柱、3为铰接结构、4为泡沫保温材料、5为剪力墙、6为铰接第一预埋体、7为铰接第二预埋体、8为第一高强螺栓、9为第一U形钢板、10为第二U形钢板、11为第二高强螺栓、12为合页轴承、13为控制器,100为梁柱结点智能减震装置,101为第一预埋体、102为第二预埋体、103为扇形钢板、104为扇形钢板、105为垫片、106为第一压电陶瓷、107为第一高强螺母、108为第三高强螺栓、109为弧形轨道、200为装配式再生混凝土复合剪力墙,201为第一预埋体、202为第二预埋体、204为第四高强螺栓、205为第二高强螺母、206为第一垫片、207为第一压电陶瓷、208为第二高强螺帽、209为第二垫片、210为第二压电陶瓷、211为第五高强螺栓、212为螺栓孔、213为弧形轨道、214为第一螺栓通孔、215为第二螺栓通孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
参见图9,本发明提供一种装配式框架剪力墙智能减震结构,包括预制梁1、预制柱2、剪力墙5、装置一和装置二,装置一为梁柱结点智能减震装置100,装置二为装配式再生混凝土复合剪力墙200,其中,预制梁1水平设置,预制梁1两端与预制柱2通过铰接结构3连接,预制梁1设置在剪力墙5顶部,剪力墙5两侧与预制柱2之间内填充有泡沫保温材料4。铰接结构3下方安装有梁柱结点智能减震装置100,剪力墙5下方安装有预埋体整体结构即装配式再生混凝土复合剪力墙200,从而构成全装配式框架剪力墙智能减震结构,两装置共同协调工作以满足减震效果。
参见图8,铰接结构3包括铰接第一预埋体6和铰接第二预埋体7,铰接第一预埋体6与预制梁1通过第二高强螺栓11连接,铰接第二预埋体7与预制柱2通过第二高强螺栓11连接,并且每个预制柱2与铰接第二预埋体7通过横向钢板连接,具体的,钢板一端伸入到预制柱2内,一端伸入到第二预埋体7内。
同时,在预制柱2竖向用同样材料的钢板进行加固梁柱节点核心区。预制柱2上设置铰接结构3的区域为预制梁柱节点核心区,预制梁柱节点核心区预埋横向钢板贯通连接第二预埋体7,同时竖向预埋高于预制梁柱节点核心区的钢板,以防止仅预埋横向钢板时出现拉剪破坏,并且起到加强梁柱节点核心区强度的作用。
参见图8,铰接第一预埋体6外侧设置有一块第一U形钢板9。第二预埋体7外侧设置有两块同样材料的第二U形钢板10,两块第二U形钢板10的间距与第一预埋体6外侧的第一U形钢板9宽度相同。三块U形钢板上在相应位置均开设有相同规格的贯通的圆形通孔,并且三块U形钢板通过第一高强螺栓8连接。
铰接第一预埋体6外侧的第一U形钢板9和铰接第二预埋体7外侧的两块第二U形钢板10均开设有相应位置,相同规格的贯通的圆形通道,且第二预埋体7外侧的两块第二U形钢板10的间距与铰接第一预埋体6外侧的第一U形钢板宽度相同,第一高强螺栓8的直径与圆形通道直径相同。
参见图1、图2和图3,梁柱结点智能减震装置100包括第一预埋体101以及第二预埋体102,其中,第一预埋体101和第二预埋体102均为矩形结构,第一预埋体101和第二预埋体102的材料均为同预制梁1截面尺寸一样且等同厚度等同材料的高强钢板。第一预埋体101水平设置,第二预埋体102竖直设置,第一预埋体101的一端与第二预埋体102的一端通过合页轴承12链接,可围绕合页轴承12微幅转动,从而实现第一预埋体101和第二预埋体102之间的铰接连接。
第一预埋体101内侧设置有两块同样材料的第一扇形钢板103;两块第一扇形钢板103与预制梁1链接为一个整体。第一预埋体101内侧的两张第一扇形钢板103上在相同位置均开设有相同规格的贯通弧形轨道109,两张第一扇形钢板103间留有一定间距。
第二预埋体102内侧设置有一张同样材料的第二两张扇形钢板104,第二扇形钢板104与预制柱链接为一个整体,一张第二扇形钢板104两侧壁各设有一根第三高强度螺栓108,第三高强度螺栓108固定在第二扇形钢板104上,第三高强度螺栓108直径等于弧形轨道109的宽度。第三高强度螺栓108与弧形轨道109中心位置相对应。
两张第一扇形钢板103之间的间距与第二扇形钢板104的厚度相近。具体的,扇形钢板104设置于两张扇形钢板103之间。
第二扇形钢板104与两张第二扇形钢板103滑动连接,滑动连接处设置有压电陶瓷,压电陶瓷连接有控制器103。
具体的,设在第二预埋体102内侧的第二扇形板104上的第三高强螺栓108均能够沿两个弧形轨道109滑动,第三高强螺栓108两侧均设置有垫片105,垫片外侧设置有第一压电陶瓷106,第一压电陶瓷106由控制器103控制,最后采用第一高强螺母107将第一压电陶瓷106固定。第三高强螺栓108在扇形轨道109里相对滑动,该结构实现了第一预埋体101和第二预埋体102之间的滑动连接。
梁柱结点智能减震装置的第一预埋体与第二预埋体的底座可以设置两到三组相同的扇形钢板,以增强其抵御变形位移的能力。
参见图4、图5、图6和图7,装配式再生混凝土复合剪力墙200包括第三预埋体201和第四预埋体202,其中,第三预埋体201和第四预埋体202均为U型槽钢,第三预埋体201和第四预埋体平行设置,具体的,第三预埋体201和第四预埋体202包括底板,底板上设置有两个侧板,形成U型结构。第三预埋体201开口向上设置,第四预埋体202开口向下设置,具体的,第四预埋体202的开口端倒扣在第三预埋体201的开口内,第四预埋体202的底板与剪力墙5的基础端即底端连接;其中,第三预埋体201和第四预埋体202连接处的一端铰接连接,另一端滑动连接;即第三预埋体201和第四预埋体的一侧的两个侧板铰接连接,另一侧的两个侧板滑动连接,铰接连接处和滑动连接处均设置有压电陶瓷,压电陶瓷连接有控制器103。
参见图7,第三预埋体201的两侧壁上均开设有一个贯通的第一螺栓孔212,两个第一螺栓孔212同轴布置;第三预埋体201的两侧壁上均开设有两个贯通的弧形轨道213,所述弧形轨道213以第一螺栓孔212的中心为圆心,两个弧形轨道213位置相对称;
第四预埋体202的每个侧壁上均开设有两个螺栓通孔,两个螺栓通孔分别为第二螺栓通孔214和第三螺栓通孔215,其中,两个第二螺栓通孔214同轴布置;两个第三螺栓通孔215同轴布置;第二螺栓通孔214与第三预埋体201上的第一螺栓孔212同轴布置,第三螺栓通孔215与第三预埋体201上的弧形轨道213位置相对应。
位于同一侧的第二螺栓通孔214和第一螺栓孔212之间通过第四高强螺栓204连接,第四高强螺栓204置于第三预埋体201外侧壁的一端,第四高强螺栓204上套装有两个第二垫片206,两个第二垫片206之间套装有第二压电陶瓷207;第四高强螺栓204的两端均通过第二高强螺母205压紧;该结构实现了第三预埋体201和第四预埋体202之间的铰接连接。
第五高强螺栓211贯穿两个弧形轨道213和两个螺栓通孔215,第五高强螺栓211两端分别转卡在两个弧形轨道213中;第五高强螺栓211的两端均套装有第二高强螺帽208;第五高强螺栓211上还套装有两个第二垫片209,两个第二垫片209之间套装有第二压电陶瓷210,
其中,第四预埋体202上设置有开口槽,第二垫片209和第二压电陶瓷210置于第四预埋体202的开口槽内。
第四预埋体202开口端靠近弧形轨道的一侧的端部设置有倒角。
第一预埋体101和第二预埋体102均为钢板。
铰接第一预埋体6和铰接第二预埋体7均为钢板。
本发明中铰接连接处和滑动连接处设置的压电陶瓷根据既定控制器计算各自相应的输入电压,从而提供相应的控制力。
控制器为基于51单片机的可变输出电压系统。
在中小地震作用下,PCB压电式加速度传感器或891型位移传感器通过检测到较小或者中等水平的结构地震响应,控制器从而逻辑计算出相应电压,进而施加于装置一和装置二中的压电陶瓷之上,从而实时改变装置一中扇形板之间的静摩擦力,以达到限制梁柱结点的相对变形,最终达到加强梁柱结点核心区的目标,并且实时改变装置二中U型板之间的静摩擦力,使剪力墙产生足够的水平剪力,从而达到限制剪力墙产生位移的目的。
在罕遇地震中,PCB压电式加速度传感器或891型位移传感器通过检测较强水平的结构地震响应,控制器从而逻辑计算出相应电压,进而施加于装置一和装置二中的压电陶瓷之上,以达到延缓梁柱结点核心区和剪力墙的位移,此时结构的变形协调并且符合国家规范。
Claims (10)
1.一种装配式框架剪力墙智能减震结构,其特征在于,包括预制梁(1)、预制柱(2)、剪力墙(5)、梁柱结点智能减震装置(100)和装配式再生混凝土复合剪力墙(200),其中,预制梁(1)水平设置,预制梁(1)两端与预制柱(2)通过铰接结构(3)连接,预制梁(1)设置在剪力墙(5)顶部,剪力墙(5)两侧与预制柱(2)之间内填充有泡沫保温材料(4);铰接结构(3)下方安装有梁柱结点智能减震装置(100),梁柱结点智能减震装置(100)包括第一预埋体、第二预埋体和第一压电陶瓷;剪力墙(5)下方安装有装配式再生混凝土复合剪力墙(200),装配式再生混凝土复合剪力墙(200)包括第三预埋体(201)、第四预埋体(202)和第二压电陶瓷(210)。
2.根据权利要求1所述的一种装配式框架剪力墙智能减震结构,其特征在于,铰接结构(3)包括铰接第一预埋体(6)和铰接第二预埋体(7),铰接第一预埋体(6)和铰接第二预埋体(7)均为钢板,铰接第一预埋体(6)与预制梁(1)通过第二高强螺栓(11)连接,铰接第二预埋体(7)与预制柱(2)通过第二高强螺栓(11)连接,并且每个预制柱(2)与铰接第二预埋体(7)通过横向钢板连接,横向钢板一端伸入到预制柱(2)内,一端伸入到第二预埋体(7)内;预制柱(2)还竖向预埋钢板;
铰接第一预埋体(6)外侧设置有一块第一U形钢板(9),铰接第二预埋体(7)外侧设置有两块第二U形钢板(10),两块第二U形钢板(10)的间距与第一预埋体(6)外侧的第一U形钢板(9)宽度相同;第一U形钢板(9)和第二U形钢板(10)上均开设有圆形通孔,第一U形钢板(9)和第二U形钢板(10)通过第一高强螺栓(8)连接;
第一U形钢板(9)和两块第二U形钢板(10)上均开设有贯通的圆形通道,且两块第二U形钢板(10)的间距与第一U形钢板宽度相同,第一高强螺栓(8)的直径与圆形通道直径相同。
3.根据权利要求1所述的一种装配式框架剪力墙智能减震结构,其特征在于,梁柱结点智能减震装置(100)还包括第一预埋体(101)以及第二预埋体(102),第一预埋体(101)和第二预埋体(102)均为钢板;其中,第一预埋体(101)和第二预埋体(102)均为矩形结构,第一预埋体(6)、第二预埋体(7)与预制梁(1)的材料均为高强钢板;第一预埋体(101)水平设置,第二预埋体(102)竖直设置,第一预埋体(101)的一端与第二预埋体(102)的一端通过合页轴承(12)链接,第一预埋体(101)以及第二预埋体(102)能够围绕合页轴承转动,从而实现第一预埋体(101)和第二预埋体(102)之间的铰接连接。
4.根据权利要求3所述的一种装配式框架剪力墙智能减震结构,其特征在于,第一预埋体(101)内侧设置有两块第一扇形钢板(103);两块第一扇形钢板(103)与预制梁(1)链接为一个整体;第一预埋体(101)内侧的两张第一扇形钢板(103)上在相同位置均开设有贯通弧形轨道(109),两张第一扇形钢板(103)之间留有一定间距;
第二预埋体(102)内侧设置有一张第二扇形钢板(104),第二扇形钢板(104)与预制柱链接为一个整体,第二扇形钢板(104)两侧壁设置有第三高强度螺栓(108),第三高强度螺栓(108)的直径等于弧形轨道(109)的宽度,并能够在弧形轨道(109)内滑动;
第二扇形钢板(104)设置于两张扇形钢板(103)之间;
第二扇形钢板(104)与两张第一扇形钢板(103)滑动连接,滑动连接处设置有第一压电陶瓷(106),第一压电陶瓷(106)连接有控制器。
5.根据权利要求4所述的一种装配式框架剪力墙智能减震结构,其特征在于,第三高强螺栓(108)两侧均设置有第一垫片(105),第一垫片(105)外侧设置有第一压电陶瓷(106),第一压电陶瓷(106)连接有控制器(13),通过第一高强螺母(107)将第一压电陶瓷(106)固定。
6.根据权利要求1所述的一种装配式框架剪力墙智能减震结构,其特征在于,第三预埋体(201)和第四预埋体(202)平行设置,第三预埋体(201)和第四预埋体(202)均为U型槽钢,第三预埋体(201)开口向上设置,第四预埋体(202)开口向下设置,第四预埋体(202)的开口端倒扣在第三预埋体(201)的开口内,第四预埋体(202)的底板与剪力墙(5)的基础端连接;
第三预埋体(201)和第四预埋体(202)的一侧的侧板铰接连接,另一侧的侧板滑动连接,铰接连接处和滑动连接处均设置有第一压电陶瓷(106),第一压电陶瓷连接有控制器(13)。
7.根据权利要求6所述的一种装配式框架剪力墙智能减震结构,其特征在于,第三预埋体(201)的两侧壁上均开设有一个第一螺栓孔(212)以及两个贯通的弧形轨道(213),两个第一螺栓孔(212)同轴布置;每个弧形轨道(213)以第一螺栓孔(212)的中心为圆心,两个弧形轨道(213)位置相对称;
第四预埋体(202)的每个侧壁上均开设有第二螺栓通孔(214)和第三螺栓通孔(215),其中,两个第二螺栓通孔(214)同轴布置,两个第三螺栓通孔(215)同轴布置;第二螺栓通孔(214)与第一螺栓孔(212)同轴布置,第三螺栓通孔(215)与第三预埋体(201)上的弧形轨道(213)位置相对称。
8.根据权利要求7所述的一种装配式框架剪力墙智能减震结构,其特征在于,第五高强螺栓(211)贯穿两个弧形轨道(213)和两个螺栓通孔(215),第五高强螺栓(211)两端分别卡在两个弧形轨道(213)中;第五高强螺栓(211)的两端均套装有第二高强螺帽(208);第五高强螺栓(211)上还套装有两个第二垫片(209),两个第二垫片(209)之间套装有第二压电陶瓷(210),第四预埋体(202)上设置有开口槽,第二垫片(209)和第二压电陶瓷(210)置于第四预埋体(202)的开口槽内。
9.根据权利要求1所述的一种装配式框架剪力墙智能减震结构,其特征在于,在中小地震作用下,PCB压电式加速度传感器或891型位移传感器通过检测到较小或者中等水平的结构地震响应,控制器计算出相应电压,进而施加于第一压电陶瓷(106)与第二压电陶瓷(210)上,从而实时改变梁柱结点智能减震装置(100)中第一扇形板(103)与第二扇形板(104)之间的静摩擦力,以达到限制梁柱结点的相对变形,最终达到加强梁柱结点核心区的目标,并且实时改变装配式再生混凝土复合剪力墙(200)中第三预埋体(201)和第四预埋体(202)之间的静摩擦力,使剪力墙产生足够的水平剪力,从而达到限制剪力墙产生位移的目的。
10.根据权利要求1所述的一种装配式框架剪力墙智能减震结构,其特征在于,在罕遇地震中,PCB压电式加速度传感器或891型位移传感器通过检测较强水平的结构地震响应,控制器计算出相应电压,进而施加于第一压电陶瓷(106)与第二压电陶瓷(210)上,以达到延缓梁柱结点核心区和剪力墙(5)的位移。
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Cited By (2)
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CN112942705A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-11 | 绍兴文理学院 | 一种可伸缩的装配式楼梯节点抗震连接方法 |
CN113236003A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-08-10 | 东南大学 | 一种应用于预制墙板结构的多维减震装置及其减震方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203742015U (zh) * | 2014-03-17 | 2014-07-30 | 河北联合大学 | 装配式框架结构节点摩擦阻尼器 |
JP2017150179A (ja) * | 2016-02-23 | 2017-08-31 | 平石 久廣 | 減振構造を有する柱梁構造 |
CN108487460A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-09-04 | 中国建筑股份有限公司 | 一种无损伤可调刚度预制框架梁柱连接结构及其施工方法 |
CN110158763A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-08-23 | 长安大学 | 一种装配式再生混凝土复合剪力墙结构 |
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2020
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203742015U (zh) * | 2014-03-17 | 2014-07-30 | 河北联合大学 | 装配式框架结构节点摩擦阻尼器 |
JP2017150179A (ja) * | 2016-02-23 | 2017-08-31 | 平石 久廣 | 減振構造を有する柱梁構造 |
CN108487460A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-09-04 | 中国建筑股份有限公司 | 一种无损伤可调刚度预制框架梁柱连接结构及其施工方法 |
CN110158763A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-08-23 | 长安大学 | 一种装配式再生混凝土复合剪力墙结构 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112942705A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-11 | 绍兴文理学院 | 一种可伸缩的装配式楼梯节点抗震连接方法 |
CN112942705B (zh) * | 2021-02-05 | 2022-03-22 | 绍兴文理学院 | 一种可伸缩的装配式楼梯节点抗震连接方法 |
CN113236003A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-08-10 | 东南大学 | 一种应用于预制墙板结构的多维减震装置及其减震方法 |
CN113236003B (zh) * | 2021-04-19 | 2022-04-08 | 东南大学 | 一种应用于预制墙板结构的多维减震装置及其减震方法 |
Also Published As
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