CN115059200B - 一种用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置及其施工方法，涉及建筑摩擦耗能技术领域。包括钢底板、外包钢套筒、内置钢套筒、轴向摩擦板、连接钢板、侧向摩擦板及安装底座，钢底板通过锚固螺栓与混凝土主结构固连，外包钢套筒与钢底板固连，内置钢套筒一端在外包钢套筒内，轴向摩擦板夹于二者间，外包钢套筒开设轴向长孔，轴向摩擦板和内置钢套筒开设螺栓孔，螺栓孔及轴向长孔内安装高强螺栓，安装底座与胶合木子结构固连，连接钢板与内置钢套筒固连，侧向摩擦板夹于连接钢板和安装底座间，底座表面开设侧向长孔，高强螺栓穿过连接钢板和安装底座。本发明在强震下利用轴向和侧向位移耗散能量，用于提高高层胶合木结构延性和耗能能力。

Description

一种用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑摩擦耗能技术领域，尤其是涉及一种用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置及其施工方法。
背景技术
胶合木结构因其低碳、环保、具有最优强重比等优点成为绿色环保建筑发展的重要结构形式，但是纯胶合木结构抗侧刚度与承载力较低，需要依靠巨型框架结构才能应用于(超)高层建筑结构中。巨型框架主结构与胶合木子结构一般通过螺栓或者销钉连接，试验证明在强地震作用下主-子结构由于重量和刚度差异巨大，主-子结构会发生轴向和出平面的侧向相互作用，导致主-子结构连接处的混凝土剪力墙、胶合木节点和连接螺栓破坏。因此，如何提高巨型框架-胶合木子结构体系的延性耗能能力，减少主-子结构连接节点在强震作用下的损伤破坏，是胶合木结构向更高楼层、更广泛应用的关键。
目前，梁柱式木框架与混凝土墙体或筒体结构的连接件大多采用销钉型、植筋型、预埋螺栓以及采用连接键和植钢板进行连接，在小震(又称多遇地震)作用下，采用这些方式的连接件能为胶合木框架与混凝土结构提供可靠的强度和刚度，构造简单、传力机制明确，得到了广泛的应用。
DOI号为10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0001901的文献公开了一种用于混凝土框架-剪力墙结构体系的摩擦型阻尼连接并应用于实际工程中，阻尼连接通过框架结构和剪力墙结构水平剪切和竖向剪切的摩擦耗能，在小震(又称多遇地震)下，摩擦阻尼器连接不滑动，框架和剪力墙有效连接，在中震(又称设防地震)或大震(又称罕遇地震)下，框架结构和剪力墙间摩擦阻尼器发生剪切相对位移，摩擦阻尼器的摩擦面开始滑移耗能，可在一定程度上加强连接构件的延性，减少了结构的损伤。
但上述文献摩擦阻尼连接节点用于钢筋混凝土框架结构和剪力墙结构间的耗能连接，连接阻尼节点通过框架结构和剪力墙结构沿着竖向方向和出平面外的剪切错动位移耗能，避免连接构件剪切破坏。
主要存在的问题如下：在地震作用下，框架结构侧向位移为剪切型，而剪力墙结构侧向位移为弯曲型，两结构侧向位移曲线不协调，框架结构和剪力墙结构之间存在轴向相互作用，连接节点未考虑此相对作用；且文献巨型框架结构中的胶合木子结构层数一般小于10层，竖向变形相对很小，在主-子结构的连接中不需要考虑竖向的相对位移作用，不适用于基于巨型结构的高层胶合木结构，试验表明，由于胶合木结构的质量和刚度与混凝土结构相差较大，木框架与混凝土墙体除了在剪切方向会产生相对剪切位移之外，在轴向方向相互作用而产生的破坏也不容忽略，大震(又称罕遇地震)中依然存在两种结构间由于质量和刚度差异较大的相互碰撞以及连接断裂产生的震害，文献提及的现在技术不适用于基于巨型结构的高层胶合木结构。
鉴于上述原因，本发明提出一种用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置，用于解决巨型框架主结构与胶合木子结构在强震作用下连接节点容易发生轴向断裂破坏和切向剪切破坏，不能持续稳定工作，且耗能能力和延性不高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置及其施工方法，能够保证巨型框架混凝土主结构与胶合木子结构连接可靠，在强震作用下利用轴向和平面外侧向位移构造摩擦阻尼连接，耗散地震能量，用于提高基于巨型框架的高层胶合木结构的延性和耗能能力。
一方面，本发明提供一种用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置，包括：相连接的轴向摩擦阻尼组件和侧向摩擦阻尼组件；
所述轴向摩擦阻尼组件包括钢底板、外包钢套筒、内置钢套筒及轴向摩擦板，所述钢底板通过锚固螺栓与混凝土主结构固定连接，所述外包钢套筒的一端与所述钢底板固定连接，所述内置钢套筒一端设置于所述外包钢套筒内部，所述轴向摩擦板分别设于所述内置钢套筒相对的两侧与所述外包钢套筒的内壁间，并与二者相贴紧，所述外包钢套筒表面开设有多组贯穿其的轴向长孔，所述轴向摩擦板和所述内置钢套筒两侧分别设有与所述轴向长孔位置相对应的第一螺栓孔，各所述第一螺栓孔及与其对应的各所述轴向长孔内安装有贯穿其的第一紧固组件；
所述侧向摩擦阻尼组件包括连接钢板、侧向摩擦板及安装底座，所述安装底座与胶合木子结构固定连接，所述连接钢板表面与所述内置钢套筒的另一端固定连接，所述侧向摩擦板夹于所述连接钢板和所述安装底座间，所述安装底座表面开设有贯穿其的多个侧向长孔，所述连接钢板和所述侧向摩擦板上开设有与所述侧向长孔位置相对应的第二螺栓孔，各所述第二螺栓孔及与其对应的各所述侧向长孔内安装有贯穿其的第二紧固组件。
优选地，所述第一紧固组件和所述第二紧固组件均包括高强螺栓、垫圈和锁紧螺母，所述高强螺栓穿过所述垫圈、所述第一螺栓孔或所述第二螺栓孔及所述轴向长孔或所述侧向长孔，并与所述锁紧螺母配合拧紧。
优选地，所述安装底座包括两组分别相对设置的方形钢管及翼缘钢板，所述翼缘钢板的两端分别与各所述方形钢管的端部通过焊接固定连接，形成一框架结构，所述框架结构的内侧固定安装有盖板，所述侧向长孔开设于所述盖板表面。
优选地，所述盖板的背部设置有加强肋板，所述加强肋板的两端分别与各所述翼缘钢板固定连接。
优选地，所述胶合木子结构为胶合木梁柱节点钢套筒，所述方形钢管和所述翼缘钢板均与所述胶合木梁柱节点钢套筒通过焊接固定连接，所述盖板边沿分别与所述方形钢管和所述翼缘钢板通过焊接固定连接。
优选地，所述外包钢套筒与所述钢底板通过焊接垂直对中固定连接，所述内置钢套筒与所述连接钢板通过焊接垂直对中固定连接。
优选地，所述内置钢套筒和所述钢底板间设有预留空间，能够允许所述轴向摩擦板与所述外包钢套筒产生相对滑动，且所述预留空间的宽度至少大于所述轴向长孔长度的一半。
优选地，所述外包钢套筒和所述内置钢套筒的截面均呈矩形，由多块钢板焊接组成。
优选地，所述轴向摩擦板和所述侧向摩擦板均为铝板。
另一方面，本发明同时提供了上述用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置的施工方法，包括以下步骤：
S1：预制钢底板、外包钢套筒、内置钢套筒、轴向摩擦板、侧向摩擦板、连接钢板以及安装底座；
S2：在胶合木梁柱节点钢套筒上对应位置焊接安装底座，底座的内侧设置容纳空间；
S3：在剪力墙混凝土主结构的连接端对应位置先预埋好6个锚固螺栓，锚固螺栓的位置与钢底板上螺栓孔对准，将钢底板安装到锚固螺栓上后，使用垫圈和锁紧螺母与锚固螺栓配合拧紧固定；
S4：将2块轴向摩擦板和内置钢套筒插入外包钢套筒内，2块轴向摩擦板夹在内置钢套筒外侧和外包钢套筒内侧之间，采用单个普通螺栓从内置钢套筒的左侧或者右侧板上任意第一螺栓孔插入，依次穿过内置钢套筒的第一螺栓孔、轴向摩擦板的第一螺栓孔以及外包钢套筒的轴向长孔后，并使普通螺栓对准轴向长孔的中点，使用垫圈和锁紧螺母进行拧紧固定，用于临时固定；
S5：采用高强螺栓插入剩下各个轴向长孔及相对应的轴向摩擦板和内置钢套筒上的第一螺栓孔，并使高强螺栓的杆身对准轴向长孔的中点，使用垫圈和锁紧螺母进行拧紧固定，再卸下用于临时固定的普通螺栓，并使用高强螺栓代替并拧紧固定；
S6：将连接钢板对中焊接在内置钢套筒的远离钢底板一端，在连接钢板和侧向摩擦板的左右两端分别预设3个第二螺栓孔，将侧向摩擦板夹置在连接钢板和安装底座间，并使各个第二螺栓孔与安装底座上的6个侧向长孔分别对接装配，先采用单个普通螺栓从安装底座上任意第二螺栓孔插入，普通螺栓依次穿过安装底座上侧向长孔、侧向摩擦板和连接钢板上的第二螺栓孔后，使普通螺栓杆身对准侧向长孔的中点，使用垫圈和锁紧螺母进行拧紧固定，用于临时固定；
S7：采用高强螺栓插入剩下5个侧向长孔及与之对应的侧向摩擦板和连接钢板上的第二螺栓孔，并使高强螺栓杆身对准侧向长孔的中点，使用垫圈和锁紧螺母进行拧紧固定，再卸下用于临时固定的普通螺栓，并使用高强螺栓代替并拧紧固定；
S8：将步骤S6完成的轴向摩擦阻尼组件和侧向摩擦阻尼组件放置到步骤S2和步骤S3的主子结构连接处进行装配，主结构的连接端将外包钢套筒焊接在钢底板的中心，子结构连接端将安装底板焊接到胶合木梁柱节点钢套筒上，最后对拧在高强螺栓和锚固螺栓端部的锁紧螺母进行检查。
相比现有技术，本发明具有以下有益效果：
1.本发明采用摩擦阻尼装置代替现有技术大多数采用的销钉型、植筋型、预埋螺栓以及采用连接键和植钢板进行胶合木子结构和混凝土主结构的连接，相比现有技术不仅提供可靠的强度和刚度，并且增加了节点的延性耗能能力，在强震作用下有效减少连接节点和构件损伤；
2.本发明摩擦阻尼装置在主子结构间通过沿着轴向方向和出平面外的侧向剪切错动位移耗能，与现有技术相比较，解决了不同结构体系侧向位移曲线不协调的问题，解决了巨型结构中主体核心筒结构与胶合木子结构由于质量和刚度差异导致的轴向与出平面相互作用造成的地震损伤，实现(超)高层木结构在强震下保证安全；
3.本发明摩擦阻尼装置采用钢套筒替代钢板进行连接，刚度和整体性更好，避免了连接构件容易发生的屈曲变形，保证摩擦阻尼装置有效运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明摩擦耗能阻尼装置安装状态的俯视示意图；
图2为本发明摩擦耗能阻尼装置安装状态的侧视示意图；
图3为本发明中侧向摩擦阻尼组件的安装底座的正视示意图；
图4为本发明中摩擦耗能阻尼装置的立体示意图；
图5为本发明中摩擦耗能阻尼装置的爆炸零件图；
图6为本发明中外包钢套筒和内置钢套筒的零件图。
附图标记说明：
1：钢底板；2：外包钢套筒；2-1：外腹板；2-2：外缘板；3：内置钢套筒；3-1：内腹板；3-2：内缘板；4：轴向摩擦板；5：高强螺栓；6：垫圈；7：锁紧螺母；8：侧向摩擦板；9：连接钢板；10：方形钢管；11：盖板；12：翼缘钢板；13：加强肋板；14：胶合木梁柱节点钢套筒；15：锚固螺栓。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供了一种用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置，包括相连接的轴向摩擦阻尼组件和侧向摩擦阻尼组件两部分，在强震作用下利用轴向和平面外侧向位移构造摩擦阻尼，耗散地震能量。
如图1-6所示，轴向摩擦阻尼组件包括钢底板1、外包钢套筒2、内置钢套筒3和轴向摩擦板4，钢底板1左右两端各预留三个螺栓孔，锚固螺栓15预埋于通过主结构核心筒混凝土剪力墙内，预埋深度为80mm左右，钢底板1通过锚固螺栓15与主结构核心筒混凝土剪力墙固定连接，并采用螺母拧紧外包钢套筒2的一端与钢底板1固定连接，内置钢套筒3一端设置于外包钢套筒2内部，轴向摩擦板4的数量为两块，分别设于内置钢套筒3相对的两侧与外包钢套筒2的内壁间，并与二者相贴紧，外包钢套筒2表面开设有多组贯穿其的轴向长孔，在本实施例中，每侧轴向长孔数量为三个，轴向摩擦板4和内置钢套筒3两侧分别设有与轴向长孔位置相对应的第一螺栓孔，各第一螺栓孔及与其对应的各轴向长孔内安装有贯穿其的第一紧固组件。
侧向摩擦阻尼组件包括连接钢板9、侧向摩擦板8及安装底座，安装底座与胶合木子结构固定连接，胶合木子结构为胶合木梁柱节点钢套筒14，连接钢板9表面与内置钢套筒3的另一端固定连接，侧向摩擦板8夹于连接钢板9和安装底座间。安装底座包括两根侧向相对设置的方形钢管10、两块上下相对设置的翼缘钢板12以及盖板11，翼缘钢板12的两端分别与各方形钢管10的端部通过焊接固定连接，形成一框架结构，框架结构一侧与胶合木梁柱节点钢套筒14通过焊接固定连接，盖板11固定安装在框架结构的内侧，且盖板11边缘分别与方形钢管10或翼缘钢板12焊接，盖板11表面靠近两端处分别开设有3个贯穿其的侧向长孔，连接钢板9和侧向摩擦板8上两端处均开设有与侧向长孔位置相对应的第二螺栓孔，各第二螺栓孔及与其对应的各所述侧向长孔内安装有贯穿其的第二紧固组件。
第一紧固组件和所述第二紧固组件均包括高强螺栓5、垫圈6和锁紧螺母7，高强螺栓5穿过垫圈6、第一螺栓孔或第二螺栓孔以及轴向长孔或侧向长孔，并与锁紧螺母7配合拧紧。
具体地，外包钢套筒2和内置钢套筒3均为截面为矩形的空心钢制筒件，其中，外包钢套筒2由两块外腹板2-1和两块外缘板2-2焊接组成，内置钢套筒3由两块内腹板3-1和两块内缘板3-2焊接组成，且外包钢套筒2的一端与钢底板1对中焊接，内置钢套筒3的一端伸入外包钢套筒2内，3个轴向长孔开设于两外腹板2-1的中部，其孔径比高强螺栓5的直径大1-2mm，两块内腹板3-1的中部开设有3个第一螺栓孔，孔径比高强螺栓5的直径大1-2mm，第一螺栓孔的位置与轴向长孔的位置相对应。通过构造钢套筒代替普通的钢板作为连接，能够加强连接的性能，例如硬度和整体性，避免连接处因轴向力或者剪切力过大而出现的屈曲变形。
内置钢套筒3与钢底板1之间预留间距大于轴向长孔长度一半，允许外包钢套筒2和轴向摩擦板4间产生相对滑动，内置钢套筒3另一端与连接钢板9对中焊接，起连接侧向摩擦阻尼组件和轴向摩擦阻尼组件的作用；轴向摩擦板4数量为2块，夹紧于外包钢套筒2的外腹板2-1与内置钢套筒3的内腹板3-1之间，高强螺栓5从内置钢套筒3内部两侧依次穿过内腹板3-1上的第一螺栓孔、轴向摩擦板4的第一螺栓孔、外腹板2-1上轴向长孔后，使用垫圈6和锁紧螺母7将外包钢套筒2、内置钢套筒3以及中间的轴向摩擦板4进行拧紧固定，形成轴向摩擦阻尼组件。
侧向摩擦板8尺寸与连接钢板9相等，翼缘钢板12的宽度小于方形钢管10的宽度，盖板11的背部设有与其相焊接加强肋板13，加强肋板13两端与翼缘钢板12焊接，并与两侧的方形钢管10间形成容纳空间，容纳空间为穿过侧向长孔的高强螺栓5预留空间，且连接钢板9边缘和方形钢管10之间的间距至少为侧向长孔长度的一半，方便其安装且避免高强螺栓5因接触子结构而影响侧向摩擦板8和连接钢板9相对盖板11的正常滑动。
轴向摩擦板4和侧向摩擦板8均为矩形板，根据实际情况可以采用铝板，不同材质摩擦板的摩擦系数和耗能性能不同，轴向摩擦板4夹紧在外包钢套筒2的外腹板2-1与内置钢套筒3的内腹板3-1之间，当结构所受轴向力较小时(正常使用状态以及小震(又称多遇地震)作用下)，轴向摩擦阻尼组件不激发，外包钢套筒2和轴向摩擦板4无相对滑动，胶合木节点钢套筒和核心筒混凝土剪力墙共同变形提供轴向初始刚度；随着所受轴向力增大，结构发生轴向相对滑移时，轴向摩擦板4与内置钢套筒3的相对位置不变，二者与外包钢套筒2间相对滑动进行摩擦耗能；侧向摩擦板8夹在连接钢板9与盖板11之间，当结构侧向力较小时，侧向摩擦阻尼组件不激发，盖板11和侧向摩擦板8无相对滑动，侧向摩擦阻尼组件作为普通连接节点提供剪切初始刚度；随着侧向力增大，结构发生侧向相对滑移时，侧向摩擦板8与连接钢板9相对位置不变，二者与盖板11间相对滑动进行摩擦耗能，在中震(又称设防地震)、大震(又称罕遇地震)作用下，胶合木子结构和核心筒剪力墙间发生剪切相对位移，连接钢板9、侧向摩擦板8、高强螺栓5与盖板11间发生相对滑动进行摩擦耗能，通过摩擦耗散地震能量。
螺栓孔数量、内外钢套筒尺寸不是固定的，可以根据工程实际需要的受力大小进行调整，通过调整高强螺栓5的预紧力、轴向摩擦板4和侧向摩擦板8的材质、轴向长孔、侧向长孔的长度等参数，实现不同的承载力与延性耗能能力。即使在大震(又称罕遇地震)情况下也能设计避免节点的损坏(保证不出现地震损伤)，同时也便于工程人员根据实际结构的设计需求，实现结构的不同性能水准要求。
上述用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置的施工方法，包括以下步骤：
S1：预制钢底板1、外包钢套筒2、内置钢套筒3、轴向摩擦板4、侧向摩擦板8、连接钢板9、方形钢管10、盖板11、翼缘钢板12、加强肋板13等部件的外形及结构，包括轴向长孔、侧向长孔、第一螺栓孔和第二螺栓孔；
S2：在胶合木梁柱钢套筒14连接端上对应位置焊接安装底座中的2个方形钢管10、2个翼缘钢板12和加强肋板13，围成底座的内侧的容纳空间，容纳空间的尺寸由方形钢管10、翼缘钢板12和加强肋板13的宽度确定，保证大于在容纳空间中高强螺栓5的螺栓头，以免影响高强螺栓5的安装使用，2块翼缘钢板12左右两端与2个方形钢管10相互焊接，同时加强肋板13两端与2块翼缘钢板12相焊接；
S3：在剪力墙混凝土主结构的连接端对应位置先预埋好6个锚固螺栓15，锚固螺栓15的位置与钢底板1上螺栓孔对准，将钢底板1安装到锚固螺栓15上后，使用垫圈和锁紧螺母与锚固螺栓15配合拧紧固定；
S4：将2块轴向摩擦板4和内置钢套筒3插入外包钢套筒2内，2块轴向摩擦板4夹在外腹板2-1和内腹板3-1之间，采用单个普通螺栓从内置钢套筒3的左侧或者右侧的内腹板3-1上任意第一螺栓孔插入，依次穿过内置钢套筒3的第一螺栓孔、轴向摩擦板4的第一螺栓孔以及外包钢套筒2的轴向长孔后，并使普通螺栓对准轴向长孔的中点，使用垫圈6和锁紧螺母7进行拧紧固定，用于临时固定；
S5：采用高强螺栓5插入剩下各个轴向长孔及相对应的轴向摩擦板4和内置钢套筒3上的第一螺栓孔，并使高强螺栓5的杆身对准轴向长孔的中点，使用垫圈6和锁紧螺母7进行拧紧固定，再卸下用于临时固定的普通螺栓，并使用高强螺栓5代替并拧紧固定；
S6：将连接钢板9对中焊接在内置钢套筒3的远离钢底板1一端，在连接钢板9和侧向摩擦板8的左右两端分别预设3个第二螺栓孔，将侧向摩擦板8夹置在连接钢板9和盖板11间，并使各个第二螺栓孔与盖板11上的6个侧向长孔分别对接装配，先采用单个普通螺栓从盖板11背部的任意第二螺栓孔插入，普通螺栓依次穿过盖板11上侧向长孔、侧向摩擦板8和连接钢板9上的第二螺栓孔后，使普通螺栓杆身对准侧向长孔的中点，使用垫圈6和锁紧螺母7进行拧紧固定，用于临时固定；
S7：采用高强螺栓5插入剩下5个侧向长孔及与之对应的侧向摩擦板8和连接钢板9上的第二螺栓孔，并使高强螺栓5杆身对准侧向长孔的中点，使用垫圈6和锁紧螺母7进行拧紧固定，再卸下用于临时固定的普通螺栓，并使用高强螺栓5代替并拧紧固定；
S8：将步骤S6完成的轴向摩擦阻尼组件和侧向摩擦阻尼组件放置到步骤S2和步骤S3的主子结构连接处进行装配，主结构的连接端将外包钢套筒2焊接在钢底板1的中心，子结构连接端将安装底板焊接到胶合木梁柱节点钢套筒14上，最后对拧在高强螺栓5和锚固螺栓15端部的锁紧螺母7进行检查。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置，其特征在于，包括：相连接的轴向摩擦阻尼组件和侧向摩擦阻尼组件；
所述轴向摩擦阻尼组件包括钢底板、外包钢套筒、内置钢套筒及轴向摩擦板，所述钢底板通过锚固螺栓与混凝土主结构固定连接，所述外包钢套筒的一端与所述钢底板固定连接，所述内置钢套筒一端设置于所述外包钢套筒内部，所述轴向摩擦板分别设于所述内置钢套筒相对的两侧与所述外包钢套筒的内壁间，并与二者相贴紧，所述外包钢套筒表面开设有多组贯穿其的轴向长孔，所述轴向摩擦板和所述内置钢套筒两侧分别设有与所述轴向长孔位置相对应的第一螺栓孔，各所述第一螺栓孔及与其对应的各所述轴向长孔内安装有贯穿其的第一紧固组件；
所述侧向摩擦阻尼组件包括连接钢板、侧向摩擦板及安装底座，所述安装底座与胶合木子结构固定连接，所述连接钢板表面与所述内置钢套筒的另一端固定连接，所述侧向摩擦板夹于所述连接钢板和所述安装底座间，所述安装底座包括两组分别相对设置的方形钢管及翼缘钢板，所述翼缘钢板的两端分别与各所述方形钢管的端部通过焊接固定连接，形成一框架结构，所述框架结构的内侧固定安装有盖板，所述盖板表面开设有贯穿其的多个侧向长孔，所述连接钢板和所述侧向摩擦板上开设有与所述侧向长孔位置相对应的第二螺栓孔，各所述第二螺栓孔及与其对应的各所述侧向长孔内安装有贯穿其的第二紧固组件。
2.根据权利要求1所述的用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置，其特征在于，所述第一紧固组件和所述第二紧固组件均包括高强螺栓、垫圈和锁紧螺母，所述高强螺栓穿过所述垫圈、所述第一螺栓孔或所述第二螺栓孔及所述轴向长孔或所述侧向长孔，并与所述锁紧螺母配合拧紧。
3.根据权利要求1所述的用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置，其特征在于，所述盖板的背部设置有加强肋板，所述加强肋板的两端分别与各所述翼缘钢板固定连接。
4.根据权利要求1所述的用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置，其特征在于，所述胶合木子结构为胶合木梁柱节点钢套筒，所述方形钢管和所述翼缘钢板均与所述胶合木梁柱节点钢套筒通过焊接固定连接，所述盖板边沿分别与所述方形钢管和所述翼缘钢板通过焊接固定连接。
5.根据权利要求1所述的用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置，其特征在于，所述外包钢套筒与所述钢底板通过焊接垂直对中固定连接，所述内置钢套筒与所述连接钢板通过焊接垂直对中固定连接。
6.根据权利要求1所述的用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置，其特征在于，所述内置钢套筒和所述钢底板间设有预留空间，能够允许所述轴向摩擦板与所述外包钢套筒产生相对滑动，且所述预留空间的宽度至少大于所述轴向长孔长度的一半。
7.根据权利要求1所述的用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置，其特征在于，所述外包钢套筒和所述内置钢套筒的截面均呈矩形，由多块钢板焊接组成。
8.根据权利要求1所述的用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置，其特征在于，所述轴向摩擦板和所述侧向摩擦板均为铝板。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的用于主子结构连接的摩擦耗能阻尼装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：预制钢底板、外包钢套筒、内置钢套筒、轴向摩擦板、侧向摩擦板、连接钢板以及安装底座；
S2：在胶合木梁柱节点钢套筒上对应位置焊接安装底座，底座的内侧设置容纳空间；
S3：在剪力墙混凝土主结构的连接端对应位置先预埋好6个锚固螺栓，锚固螺栓的位置与钢底板上螺栓孔对准，将钢底板安装到锚固螺栓上后，使用垫圈和锁紧螺母与锚固螺栓配合拧紧固定；
S4：将2块轴向摩擦板和内置钢套筒插入外包钢套筒内，2块轴向摩擦板夹在内置钢套筒外侧和外包钢套筒内侧之间，采用单个普通螺栓从内置钢套筒的左侧或者右侧板上任意第一螺栓孔插入，依次穿过内置钢套筒的第一螺栓孔、轴向摩擦板的第一螺栓孔以及外包钢套筒的轴向长孔后，并使普通螺栓对准轴向长孔的中点，使用垫圈和锁紧螺母进行拧紧固定，用于临时固定；
S5：采用高强螺栓插入剩下各个轴向长孔及相对应的轴向摩擦板和内置钢套筒上的第一螺栓孔，并使高强螺栓的杆身对准轴向长孔的中点，使用垫圈和锁紧螺母进行拧紧固定，再卸下用于临时固定的普通螺栓，并使用高强螺栓代替并拧紧固定；
S6：将连接钢板对中焊接在内置钢套筒的远离钢底板一端，在连接钢板和侧向摩擦板的左右两端分别预设3个第二螺栓孔，将侧向摩擦板夹置在连接钢板和安装底座间，并使各个第二螺栓孔与安装底座上的6个侧向长孔分别对接装配，先采用单个普通螺栓从安装底座上任意第二螺栓孔插入，普通螺栓依次穿过安装底座上侧向长孔、侧向摩擦板和连接钢板上的第二螺栓孔后，使普通螺栓杆身对准侧向长孔的中点，使用垫圈和锁紧螺母进行拧紧固定，用于临时固定；
S7：采用高强螺栓插入剩下5个侧向长孔及与之对应的侧向摩擦板和连接钢板上的第二螺栓孔，并使高强螺栓杆身对准侧向长孔的中点，使用垫圈和锁紧螺母进行拧紧固定，再卸下用于临时固定的普通螺栓，并使用高强螺栓代替并拧紧固定；
S8：将步骤S6完成的轴向摩擦阻尼组件和侧向摩擦阻尼组件放置到步骤S2和步骤S3的主子结构连接处进行装配，主结构的连接端将外包钢套筒焊接在钢底板的中心，子结构连接端将安装底板焊接到胶合木梁柱节点钢套筒上，最后对拧在高强螺栓和锚固螺栓端部的锁紧螺母进行检查。
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