CN201713957U - 摩擦阻尼墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种摩擦阻尼墙，属于建筑结构消能减震控制领域。其包括内摩擦板、外摩擦板、侧板、柔性封口板、上安装板、下安装板、沙子、预紧螺栓、安装螺栓、刚性垫片等构件，内摩擦板和外摩擦板通过上、下安装板和安装螺栓固定在上、下层楼盖，内摩擦板位于两块外摩擦板之间，在内摩擦板、外摩擦板、侧板和下安装板之间填充沙子，并在内摩擦板和外摩擦板相对应位置上开有滑动孔，预紧螺栓穿过滑动孔施加预压力。地震时，相邻上下层楼盖发生相对位移，从而带动内摩擦板和外摩擦板产生相对运动，通过内外摩擦板与沙子之间的摩擦力实现耗能减震。本实用新型效果较好，造价低廉，施工方便，有利于在广大地震设防区域实现大规模的推广应用。

Description

摩擦阻尼墙 

技术领域

本实用新型涉及建筑结构消能减震控制领域，特别涉及一种摩擦阻尼墙。 

背景技术

建筑结构消能减震阻尼器的开发研究是现在的一个热点，通过在结构中增设阻尼器来消耗地震输入结构的能量，保护主要构件的安全是一种很好的抗震设计方法。 

目前已经开发的阻尼器有金属阻尼器，摩擦阻尼器，粘弹性阻尼器，粘滞性阻尼器以及其他各种吸能装置。 

但把整面墙体用作耗能器目前还很少见，已有的研究有日本开发的粘滞流体阻尼墙，我国开发的电流变体智能阻尼墙、磁流变体智能阻尼墙、带有约束砌体减震阻尼墙的异形柱框架结构体系和带有约束砌体减震阻尼墙的短肢剪力墙结构体系。其中日本开发的粘滞流体阻尼墙和我国开发的前两种阻尼墙都属于非承重结构构件，我国开发的后两种阻尼墙属于承重结构构件。日本和我国开发的前两种非承重阻尼墙利用高粘性流体产生的粘滞阻尼力来耗散地震能量，耗能效果都很好，特别是日本开发的粘滞流体阻尼墙已经在很多工程中得到应用，但这三种阻尼墙的耗能效果都严重依赖于粘滞流体的性能，研制开发优质的耗能效果良好的粘滞流体目前还是比较困难，而且其造价很高，维护保养成本也较高，所以对于经济欠发达地区而言，使用造价昂贵的阻尼器在经济上很难承受。我国开发的后两种承重阻尼墙主要通过结构构件变形挤压接触耗能，其耗能效果有限。 

发明内容

为了克服目前已有部分阻尼墙耗能效果良好但造价过高的缺点和部分阻尼墙耗能效果有限的缺点，使阻尼器能够在大量房屋建筑中得到广泛的应用，特别是广大地震烈度大，经济欠发达的地区得到广泛应用，保护这些地区的房屋在地震下尽量避免倒塌伤人，本实用新型提供一种造价低廉，耗能效果良好的摩擦阻尼墙。 

本实用新型所采用的技术方案是：一种摩擦阻尼墙，主要包括一块内摩擦板、两块外摩擦板、两块侧板、柔性封口板、上安装板、下安装板、沙子、预紧螺栓、安装螺栓、刚性垫片，内摩擦板通过上安装板和安装螺栓固定在上层楼盖，外摩擦板通过下安装板和安装螺栓固定在下层楼盖，两块侧板与两块外摩擦板及下安装板连接在一起，外摩擦板顶部和侧板顶部用柔性封口板密封起来，内摩擦板位于两块外摩擦板之间并距两块外摩擦板有一定距离，在内摩擦板、外摩擦板、侧板和下安装板之间填充沙子，并在内摩擦板和外摩擦板相对应位置上开有滑动孔，预紧螺栓穿过滑动孔施加预压力。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案还包括： 

所述的内摩擦板和外摩擦板与沙子接触的表面应凿毛或作喷砂处理来增大其与沙子之间的摩擦系数。 

所述的内摩擦板和外摩擦板与沙子接触的表面可以设有凸出的小部件，小部件可以是长条形的半圆柱体，长条形的棱柱体，以及分布在内摩擦板和外摩擦板表面的半球形体。 

所述的内摩擦板短边边缘距离较近侧板的水平净距离应大于楼层最大相对侧移值。 

所述的滑动孔的长边垂直于层高方向，其宽度应大于预紧螺栓直径，长度至少为楼层最大相对侧移值的二倍以上。 

所述的预紧螺栓与两块外摩擦板接触的部位设有刚性垫片，刚性垫片的形状可以与滑动孔类似，其尺寸必须大于滑动孔的尺寸，其可以用一块钢板制作。 

所述的侧板宜用柔性材料制作。 

所述的沙子为土木工程中使用的沙子、铁砂或钢砂。 

所述的内摩擦板和外摩擦板由木材，复合板材，预制板材，钢材或铝合金材制作。 

所述的柔性封口板很薄，可以用橡胶等弹性好的材料制作。 

在地震作用下，结构的层间产生相对侧移，摩擦阻尼墙的内摩擦板和外摩擦板之间产生相对滑动，内摩擦板、外摩擦板与沙子之间产生了摩擦阻力，通过来回往复运动来消耗地震输入结构的能量，从而保护主要结构构件的安全。摩擦阻力的大小可以通过调节预紧螺栓的预压力来实现。 

本实用新型具有如下显著优点： 

(1)造价非常低廉。相比目前已有的阻尼墙，甚至绝大部分阻尼器，本实用新型摩擦阻尼墙的造价都是很低的。原因是本实用新型采用的耗能材料的价格很便宜，比如沙子可以采用建筑上常用的普通沙子，内摩擦板和外摩擦板都可以采用木材制作，很适合在经济水平欠发达但地震烈度较高的地区使用。 

(2)耗能效果较好。由于使用整面墙体来耗能，并且可以根据当地的地震烈度，通过调整预紧螺栓的预压力来控制摩擦力的大小，本实用新型可以达到很好的耗能效果。 

(3)实现了隔墙的减震耗能。本实用新型可用于隔墙，内摩擦板与外摩擦板均用木材制作，既可以用作轻质隔墙，又可以实现耗能，在结构任何需要分割空间的地方均可以使用，实现了轻质隔墙的耗能作用，意义重大，将广发应用于隔墙领域。 

附图说明

图1为本实用新型主视图； 

图2为本实用新型侧视图； 

图3为本实用新型图2的C-C剖视图； 

图4为本实用新型图1的A-A剖视图； 

图5为本实用新型图1的B-B剖视图； 

图6为本实用新型图4的D-D剖视图； 

附图中数字含义如下： 

1-外摩擦板；2-内摩擦板；3-侧板；4-柔性封口板；5-上安装板；6-下安装板；7-沙子；8-预紧螺栓；9-安装螺栓；10-刚性垫片 

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。 

如图1～6所示，本实用新型主要包括一块内摩擦板2、两块外摩擦板1、两块侧板3、柔性封口板4、上安装板5、下安装板6、沙子7、预紧螺栓8、安装螺栓9、刚性垫片10，内摩擦板2通过上安装板5和安装螺栓9固定在上层楼盖，外摩擦板1通过下安装板6和安装螺栓9固定在下层楼盖，两块侧板3与两块外摩擦板1及下安装板6连接在一起，外摩擦板1顶部和侧板3顶部用柔性封口板4密封起来，特别地内摩擦板2位于两块外摩擦板1之间并距两块外摩擦板1有一定距离，在内摩擦板2、外摩擦板1、侧板3和下安装板6之间填充沙子7，并在内摩擦板2和外摩擦板1相对应位置上开有滑动孔，预紧螺栓8穿过滑动孔施加预压力。 

所述的内摩擦板2和外摩擦板1与沙子7接触的表面应凿毛或作喷砂处理来增大其与沙子7之间的摩擦系数。 

所述的内摩擦板2和外摩擦板1与沙子7接触的表面可以设有凸出的小部件，小部件可以是长条形的半圆柱体，长条形的棱柱体，以及分布在内摩擦板2和外摩擦板1表面的半球形体。 

所述的内摩擦板2短边边缘距离较近侧板3的水平净距离应大于楼层最大相对侧移值。 

所述的滑动孔的长边垂直于层高方向，其宽度应大于预紧螺栓8直径，长度至少为楼层最大相对侧移值的二倍以上。 

所述的预紧螺栓8与两块外摩擦板1接触的部位设有刚性垫片10，刚性垫片10的形状可以与滑动孔类似，其尺寸必须大于滑动孔的尺寸，其可以用一块钢板制作。 

所述的侧板3宜用柔性材料制作。 

所述的沙子7为土木工程中使用的沙子、铁砂或钢砂。 

所述的内摩擦板2和外摩擦板1由木材，复合板材，预制板材，钢材或铝合金材制作。 

所述的柔性封口板4很薄，可以用橡胶等弹性好的材料制作。 

为了更好的说明本实用新型的具体实施方式，下面举几个具体的实施例子： 

实施例1，外摩擦板1、内摩擦板2为木材制作，侧板3为木材制作，上安装板5和下安 装板6用厚度较大的硬质木材制作，柔性封口板4用薄橡胶片制作，内摩擦板2与上安装板5及外摩擦板1与下安装板6通过角钢与螺栓连接在一起。填充的沙子7为普通的沙子。该实施例具有造价低廉，施工容易，易于就地取材，方便制作且耗能效果较好的优点，适合在广大经济欠发达的地区推广使用。 

实施例2，外摩擦板1用木材制作，内摩擦板2用较薄钢板制作，内摩擦板2上沿层高方向焊有凸出的半圆柱体小构件，侧板3为橡胶板制作，上安装板5和下安装板6用钢板制作，柔性封口板4用薄橡胶片制作，内摩擦板2与上安装板5焊接在一起，外摩擦板1与下安装板6通过角钢与螺栓连接在一起。填充的沙子7为普通的沙子。该实施例具有造价较低，施工容易且耗能效果较好的优点。 

实施例3，外摩擦板1和内摩擦板2均用较薄钢板制作，内摩擦板2上沿层高方向焊有凸出的半圆柱体小构件，侧板3用硬质橡胶板制作，上安装板5和下安装板6用钢板制作，柔性封口板4用薄橡胶片制作，内摩擦板2与上安装板5焊接在一起，外摩擦板1与下安装板6焊接在一起。填充的沙子7为铁砂。该实施例造价较高，施工容易，耐久性和耗能效果较好。 

当然本实用新型不限于以上三种实施方式，内摩擦板2和外摩擦板1的材质，填充的沙子7的类型，侧板3的材料，上安装板5和下安装板6的材料等都可以根据实际情况组合使用，从而达到既经济又实用的目的。 

本实用新型可广泛用于各种隔墙和非承重墙结构中，在地震作用时，可以通过摩擦阻尼墙耗散大量地震能量，达到保护主要受力构件的目的，特别是本实用新型概念清晰，造价低廉，效果较好，构造简单，施工方便，有利于在广大地震设防区域实现大规模的推广应用。 

Claims (9)

1.一种摩擦阻尼墙，主要包括一块内摩擦板(2)、两块外摩擦板(1)、两块侧板(3)、柔性封口板(4)、上安装板(5)、下安装板(6)、沙子(7)、预紧螺栓(8)、安装螺栓(9)、刚性垫片(10)，内摩擦板(2)通过上安装板(5)和安装螺栓(9)固定在上层楼盖，外摩擦板(1)通过下安装板(6)和安装螺栓(9)固定在下层楼盖，两块侧板(3)与两块外摩擦板(1)及下安装板(6)连接在一起，外摩擦板(1)顶部和侧板(3)顶部用柔性封口板(4)密封起来，其特征在于：内摩擦板(2)位于两块外摩擦板(1)之间并距两块外摩擦板(1)有一定距离，在内摩擦板(2)、外摩擦板(1)、侧板(3)和下安装板(6)之间填充沙子(7)，并在内摩擦板(2)和外摩擦板(1)相对应位置上开有滑动孔，预紧螺栓(8)穿过滑动孔施加预压力。

2.根据权利要求1所述的摩擦阻尼墙，其特征在于：所述的内摩擦板(2)和外摩擦板(1)与沙子(7)接触的表面应凿毛或作喷砂处理来增大其与沙子(7)之间的摩擦系数。

3.根据权利要求1所述的摩擦阻尼墙，其特征在于：所述的内摩擦板(2)和外摩擦板(1)与沙子(7)接触的表面可以设有凸出的小部件，小部件可以是长条形的半圆柱体，长条形的棱柱体，以及分布在内摩擦板(2)和外摩擦板(1)表面的半球形体。

4.根据权利要求1所述的摩擦阻尼墙，其特征在于：所述的内摩擦板(2)短边边缘距离较近侧板(3)的水平净距离应大于楼层最大相对侧移值。

5.根据权利要求1所述的摩擦阻尼墙，其特征在于：所述的滑动孔的长边垂直于层高方向，其宽度应大于预紧螺栓(8)直径，长度至少为楼层最大相对侧移值的二倍以上。

6.根据权利要求1所述的摩擦阻尼墙，其特征在于：所述的预紧螺栓(8)与两块外摩擦板(1)接触的部位设有刚性垫片(10)，刚性垫片(10)的形状可以与滑动孔类似，其尺寸必须大于滑动孔的尺寸，其可以用一块钢板制作。

7.根据权利要求1所述的摩擦阻尼墙，其特征在于：所述的侧板(3)宜用柔性材料制作。

8.根据权利要求1所述的摩擦阻尼墙，其特征在于：所述的沙子(7)为土木工程中使用的沙子、铁砂或钢砂。

9.根据权利要求1所述的摩擦阻尼墙，其特征在于：所述的内摩擦板(2)和外摩擦板(1)由木材，复合板材，预制板材，钢材或铝合金材制作。 

Images