CN114215409A - 一种设有蝶形板的粘滞阻尼墙减震系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种设有蝶形板的粘滞阻尼墙减震系统，包括上连接板、下连接板、外钢箱、阻尼钢板和蝶形板。下连接板的上表面连接有外钢箱，外钢箱内装有粘滞阻尼液。上连接板的下表面连接有竖直的阻尼钢板，阻尼钢板的两侧均铰接有若干蝶形板，蝶形板浸泡在粘滞阻尼液中。地震时，所述阻尼钢板在外钢箱内水平运动，阻尼钢板带动蝶形板转动，蝶形板带动粘滞阻尼液加速运动，阻尼钢板对粘滞阻尼液来回剪切进行摩擦耗能。铰接于阻尼钢板上的蝶形板，不仅增加了剪切面，还使得粘滞阻尼液在蝶形板尖端流线密集，提高了粘滞阻尼液的速度梯度，大幅提升了阻尼力，能有效消耗地震能量，降低结构的响应。

Description

一种设有蝶形板的粘滞阻尼墙减震系统
技术领域
本发明涉及阻尼墙减震技术领域，具体涉及一种蝶形板粘滞阻尼墙减震系统。
背景技术
随着科学技术的不断进步以及人口的增长，多层、高层建筑数量逐渐增加，这些建筑一般具有水平跨度小、竖向高度大等特点，这使得此类建筑在地震作用下，具有巨大的振动幅度，为了减小建筑在受到地震作用后产生的振动幅度，阻尼墙减震系统应运而生；并因其制作、安装方便，性能稳定可靠而得到广泛应用。
但是现有的阻尼墙减震系统与传统的阻尼器相比，具有阻尼力偏小的缺点。为提升阻尼墙减震系统粘滞耗能性能，尤其是提高阻尼墙减震系统的阻尼力，亟需一种能够大幅增加剪切面，增大速度梯度，提升阻尼力，进而提升阻尼墙减震系统粘滞耗能性能的新型阻尼墙减震系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种设有蝶形板的粘滞阻尼墙减震系统，以解决现有技术中存在的问题。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种设有蝶形板的粘滞阻尼墙减震系统，包括上连接板、下连接板、外钢箱、阻尼钢板和蝶形板。所述上连接板的上表面连接上结构件，下连接板的下表面连接下结构件。
所述下连接板的上表面连接有外钢箱，外钢箱的内部中空且上端敞口，外钢箱内装有粘滞阻尼液。
所述上连接板位于外钢箱的正上方，上连接板的下表面连接有竖直的阻尼钢板，阻尼钢板伸入外钢箱。
所述阻尼钢板的两侧均铰接有N个蝶形板，蝶形板浸泡在粘滞阻尼液中，阻尼钢板两侧的蝶形板相互对称，N为大于等于2的自然数。
地震时，所述阻尼钢板在外钢箱内水平运动，蝶形板转动，阻尼钢板和蝶形板对粘滞阻尼液来回剪切进行摩擦耗能。
进一步，所述蝶形板由两块矩形板沿两者的长边拼接而成，两块矩形板的夹角为90°～180°。
进一步，每个所述蝶形板均采用两个轴承铰接在阻尼钢板上，两个轴线竖直且重合的轴承固定在阻尼钢板上，两个轴承分别靠近阻尼钢板的上下边缘，旋转轴穿过两个轴承并固定在轴承的内壁上，两个矩形板拼接形成的棱边竖直固定在旋转轴上。
进一步，所述蝶形板与旋转轴的连接方式为焊接或铆接。
进一步，所述蝶形板由矩形钢板沿其平分线弯折而成，该平分线与矩形钢板的长度方向平行，弯折形成的竖直棱边铰接在阻尼钢板上，弯折角度为90°～180°。
本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明通过可转动的蝶形板，当蝶形板转动到极限位置时，形成多阶钝体，大幅提高了粘滞阻尼液的压差阻力。同时蝶形板增加了剪切面，提高了粘滞阻尼液的速度梯度，从而大幅提升阻尼力，有利于提升阻尼墙减震系统粘滞耗能性能。
附图说明
图1为本发明系统的三维图；
图2为本发明系统的纵向剖视图；
图3为上连接板、阻尼钢板以及蝶形板的连接示意图；
图4为图3的仰视图；
图5为蝶形板的拼接示意图；
图6为图5的俯视图。
图中：上连接板1、下连接板2、外钢箱3、粘滞阻尼液4、阻尼钢板5、蝶形板6、矩形板601、轴承7和旋转轴8。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
本实施例公开了一种设有蝶形板的粘滞阻尼墙减震系统，包括上连接板1、下连接板2、外钢箱3、阻尼钢板5和蝶形板6。所述上连接板1和下连接板2均为钢板，上连接板1的上表面连接上结构件，下连接板2的下表面连接下结构件，上结构件为上楼层中梁或者板构件，下结构件为下楼层中的梁或板构件。
参见图1或2，所述下连接板2的上表面焊接有外钢箱3，外钢箱3的内部中空且上端敞口，外钢箱3内装有粘滞阻尼液4。
参见图1、2或3，所述上连接板1位于外钢箱3的正上方，上连接板1的下表面连接有竖直的阻尼钢板5，阻尼钢板5伸入外钢箱3。所述阻尼钢板5的下边缘与外钢箱3的底部存在间隙。
参见图4，所述阻尼钢板5的两侧均铰接有N个蝶形板6，蝶形板6浸泡在粘滞阻尼液4中，阻尼钢板5两侧的蝶形板6相互对称，N为大于等于2的自然数，在本实施例中，N取2。
参见5或6，所述蝶形板6由两块矩形板601沿两者的长边拼接而成，两块矩形板601的夹角为90°～180°。
每个所述蝶形板6均采用两个轴承7铰接在阻尼钢板5上，两个轴线竖直且重合的轴承7固定在阻尼钢板5上，两个轴承7分别靠近阻尼钢板5的上下边缘，旋转轴8穿过两个轴承7并固定在轴承7的内壁上，两个矩形板601拼接形成的棱边竖直焊接或铆接在旋转轴8上。
地震时，所述阻尼钢板5在外钢箱3内水平运动，蝶形板6转动，阻尼钢板5和蝶形板6对粘滞阻尼液4来回剪切进行摩擦耗能。当所述蝶形板6的其中一块矩形板601与阻尼钢板5贴紧时，另一块矩形板601的竖直边缘与外钢箱3的内壁存在间隙，此时蝶形板6转动到了极限位置，形成多阶钝体，大幅提高了粘滞阻尼液4的压差阻力，从而增加阻尼力。
考虑到蝶形板6转到极致位置时会与阻尼钢板5贴合，为防止蝶形板6与阻尼钢板5在粘滞阻尼液4的作用下难以分开，影响蝶形板6对粘滞阻尼液4的剪切，需在每根所述旋转轴8的两侧均设置限位块，防止蝶形板6转到极致位置时与阻尼钢板5贴合，保证蝶形板6转动到与限位块接触时有一个小小的张合角度。
值得说明的是，铰接于所述阻尼钢板5上的蝶形板6，不仅增加了剪切面，还使得粘滞阻尼液4在蝶形板6尖端流线密集，提高了粘滞阻尼液4的速度梯度，大幅提升了阻尼力，能有效消耗地震能量，降低结构的响应。
实施例2：
本实施例公开了一种设有蝶形板的粘滞阻尼墙减震系统，包括上连接板1、下连接板2、外钢箱3、阻尼钢板5和蝶形板6。所述上连接板1的上表面连接上结构件，下连接板2的下表面连接下结构件。
参见图1或2，所述下连接板2的上表面连接有外钢箱3，外钢箱3的内部中空且上端敞口，外钢箱3内装有粘滞阻尼液4。
参见图1、2或3，所述上连接板1位于外钢箱3的正上方，上连接板1的下表面连接有竖直的阻尼钢板5，阻尼钢板5伸入外钢箱3。
参见图4，所述阻尼钢板5的两侧均铰接有N个蝶形板6，蝶形板6浸泡在粘滞阻尼液4中，阻尼钢板5两侧的蝶形板6相互对称，N为大于等于2的自然数。
地震时，地震时，所述阻尼钢板5在外钢箱3内水平运动，蝶形板6转动，阻尼钢板5和蝶形板6对粘滞阻尼液4来回剪切进行摩擦耗能。
实施例3：
本实施例主要结构同实施例2，进一步，所述蝶形板6由矩形钢板沿其平分线弯折而成，该平分线与矩形钢板的长度方向平行，弯折形成的竖直棱边铰接在阻尼钢板5上，弯折角度为90°～180°。

Claims (5)

1.一种设有蝶形板的粘滞阻尼墙减震系统，其特征在于：包括上连接板(1)、下连接板(2)、外钢箱(3)、阻尼钢板(5)和蝶形板(6)；所述上连接板(1)的上表面连接上结构件，下连接板(2)的下表面连接下结构件；
所述下连接板(2)的上表面连接有外钢箱(3)，外钢箱(3)的内部中空且上端敞口，外钢箱(3)内装有粘滞阻尼液(4)；
所述上连接板(1)位于外钢箱(3)的正上方，上连接板(1)的下表面连接有竖直的阻尼钢板(5)，阻尼钢板(5)伸入外钢箱(3)；
所述阻尼钢板(5)的两侧均铰接有N个蝶形板(6)，蝶形板(6)浸泡在粘滞阻尼液(4)中，阻尼钢板(5)两侧的蝶形板(6)相互对称，N为大于等于2的自然数；
地震时，所述阻尼钢板(5)在外钢箱(3)内水平运动，蝶形板(6)转动，阻尼钢板(5)和蝶形板(6)对粘滞阻尼液(4)来回剪切进行摩擦耗能。
2.根据权利要求1所述的一种设有蝶形板的粘滞阻尼墙减震系统，其特征在于：所述蝶形板(6)由两块矩形板(601)沿两者的长边拼接而成，两块矩形板(601)的夹角为90°～180°。
3.根据权利要求2所述的一种设有蝶形板的粘滞阻尼墙减震系统，其特征在于：每个所述蝶形板(6)均采用两个轴承(7)铰接在阻尼钢板(5)上，两个轴线竖直且重合的轴承(7)固定在阻尼钢板(5)上，两个轴承(7)分别靠近阻尼钢板(5)的上下边缘，旋转轴(8)穿过两个轴承(7)并固定在轴承(7)的内壁上，两个矩形板(601)拼接形成的棱边竖直固定在旋转轴(8)上。
4.根据权利要求3所述的一种设有蝶形板的粘滞阻尼墙减震系统，其特征在于：所述蝶形板(6)与旋转轴(8)的连接方式为焊接或铆接。
5.根据权利要求1所述的一种设有蝶形板的粘滞阻尼墙减震系统，其特征在于：所述蝶形板(6)由矩形钢板沿其平分线弯折而成，该平分线与矩形钢板的长度方向平行，弯折形成的竖直棱边铰接在阻尼钢板(5)上，弯折角度为90°～180°。
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