CN202767356U - 一种阻尼抗振建筑墙体与楼板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种阻尼抗振建筑墙体与楼板，包括两侧钢丝网增强的混凝土薄板（或结构钢板）1和中间聚氨酯弹性体（或橡胶）2构成的复合夹芯板构件，也可采用多层间隔布置，可作为阻尼楼板使用，也可直接作为整片受力墙体使用，或作为耗能墙体应用于框架结构中，弹性体夹芯阻尼板的内部插有运动钢板3，运动钢板的顶部为连接翼缘4，且连接翼缘4开有多个螺栓孔5，因此运动钢板3通过连接翼缘4及其上的螺栓孔5与上侧框架梁固定，为了增加运动钢板3与聚氨酯弹性体2发生相对运动时获得更大的阻尼，可在运动钢板3的两侧设置翼板6，本实用新型墙体与楼板构件自身的阻尼大，耗能强，制造方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑工程领域一种阻尼抗振建筑墙体与楼板，主要用于隔离和抑制地震荷载、风荷载、机械动荷载、人群振动等动荷载作用下对建（构）筑物产生的振动，并能隔离和抑制汽车、地铁等交通运输车辆运行时对建（构）筑物产生的微振动。
背景技术
近几十年以来，减轻地震等动荷载对建（构）筑物影响和破坏一直是国内外学术界、工程界研究的热点问题。地震荷载作用下的结构设计理念已经从传统增加结构件（梁、板、柱）尺寸（即“抗”）转变为“放”，目前通常采用在建筑物底部设置橡胶隔震支座来延长结构的周期，从而隔离地震作用；也有采用消能减震等技术，在结构框架上设置粘滞阻尼器、耗能屈曲支撑、粘滞阻尼墙等耗能构件以部分耗散地震、风荷载等能量，从而保护主体结构不受破坏。但是橡胶隔震支座以及各类阻尼耗能元件均为结构附属构件，一旦在地震前损坏或地震中瞬时失效，则难以达到预先设计的抗震耗能作用。
此外，随着经济与社会的发展，各种交通运输车辆如地铁等，运行时所引起的建（构）筑物的振动问题越来越受到人们关注，这些振动通常不威胁到建（构）筑物的安全，但会影响人们的日常生活以及精密仪器的正常工作。而工业厂房的动力设备尤其是楼板上的动力源产生的振动也会给建（构）筑物带来安全隐患，但目前的研究热点主要采用橡胶垫或弹簧隔震，并没有研究与应用增加建（构）筑物自身构件（墙体、楼板等）的阻尼耗能能力。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对增加结构尺寸或附加耗能构件等传统抗振方式存在的问题，开发一种增加建（构）筑物自身结构阻尼的墙体与楼板，从而依靠自身的大阻尼构件来延长结构自振周期，耗散各类振动产生的能量。
本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：
一种阻尼抗振建筑墙体与楼板，总体来看，它由两侧的混凝土板和中间的弹性体构成（如图1和图2所示）。弹性体为两侧的混凝土板提供了抗弯惯性矩，使得墙体和楼板的刚度和强度大幅增加；同时弹性体也能显著提高墙体和楼板构件的阻尼，能有效衰减各类振动，同时弹性体的刚度可根据振动幅值、频率等进行调节设计。另外为增强墙体和楼板对振动波（或爆炸波）的衰减能力，可采用多层的混凝土板与弹性体间隔设置，如图2所示，该多层间隔体结构尤其适合于工厂楼板，其上若设置动力设备，楼板阻尼能有效衰减机械振动。
该阻尼抗振建筑墙体与楼板可直接作为整片受力墙体使用，也可作为耗能墙体应用于框架结构中，参见图3和图4，阻尼抗振建筑墙体与楼板底部与下侧框架梁固定，阻尼抗振建筑墙体与楼板的内部插有运动钢板，运动钢板的顶部为连接翼缘，且连接翼缘开有多个螺栓孔，因此运动钢板通过连接翼缘及其上的螺栓孔与上侧框架梁固定，地震等振动发生时，相邻上下楼层的框架梁发生相对位移，从而带动运动钢板与弹性体产生相对运动，从而产生结构阻尼，耗散结构能量。为了增加运动钢板与弹性体发生相对运动时获得更大的阻尼，可在运动钢板的两侧设置翼板。
所述的混凝土板为两侧钢丝网增强的混凝土薄板、钢筋网增强的混凝土薄板一种。
所述的弹性体为聚氨酯弹性体、橡胶的一种。
所述的运动钢板为插入弹性体内部的运动钢板。
所述的连接翼缘用于连接运动钢板与框架梁，可为高强金属板、混凝土板的一种。
所述的螺栓孔用于连接翼缘与框架梁，可为圆形、腰形、椭圆形的一种。
所述的翼板用于增加运动钢板的阻尼能力，为钢板或混凝土板，可垂直于运动钢板，也可与运动钢板呈一定角度布置。
本实用新型相比现有技术有如下优点：
1、本实用新型结构耗能可靠性强，建（构）筑物的墙体与楼板自身具有较高的阻尼耗能能力，不需要额外设置阻尼耗能元器件。
2、本实用新型结构简单，制造方便，成本低，采用常规的混凝土板与弹性体构成夹层构件即可。
3、本实用新型耐久性好，安装维护方便，采用聚氨酯弹性体或橡胶固体阻尼材料，与粘滞液体阻尼墙相比，不采用液体填充材料，不会发生漏油现象。
4、本实用新型可设计性强，可根据振动特性，设计弹性体的刚度和硬度，调整阻尼抗振建筑墙体与楼板的结构尺寸，从而达到最大幅度抑制振动的目的。
附图说明
附图1为本实用新型的阻尼抗振楼板示意图之一，为两层混凝土板与一层弹性体构成的夹芯板；
附图2为本实用新型的阻尼抗振楼板示意图之二，为三层混凝土板与两层弹性体间隔构成的夹芯板；
附图3为本实用新型的阻尼抗振受力墙体示意图，直接作为剪力墙使用；
附图4为本实用新型的阻尼抗振墙体用于框架结构中的安装示意图；
附图5为本实用新型用于框架结构中阻尼抗振墙体的示意图之一，为运动钢板与弹性体的构造示意图。
附图6为本实用新型用于框架结构中阻尼抗振墙体的示意图之二，为带有翼板的运动钢板构造示意图。
其中：1—混凝土板；2—弹性体；3—运动钢板；4—连接翼缘；5—螺栓孔；6—翼板。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实用新型的阻尼抗振楼板，如图2所示。在某二层工业厂房中，采用三层钢丝网增强的混凝土板1与两层弹性体2间隔构成夹芯楼板。由于楼板上设置动力设备，产生机械振动，因此弹性体2的硬度和刚度根据机械振动幅值、频率等进行优化设计，楼板阻尼能有效衰减机械振动。
实施例2
本实用新型的阻尼抗振楼板，如图3所示。在某重要政府大楼中，采用两侧2cm厚的混凝土板1与中间12cm厚的弹性体2组成夹芯楼板，该墙板直接作为剪力承重墙使用，在爆炸冲击荷载作用下，楼板具有阻尼缓冲性能，能有效削弱爆炸荷载，减轻建（构）筑物主结构损伤。
实施例3
本实用新型的阻尼抗振楼板，如图4、图5、图6所示。在某框架结构中，两侧3cm厚的混凝土板1与中间12cm厚的弹性体2组成夹芯阻尼耗能楼板，阻尼耗能楼板底部与下侧框架梁固定，弹性体2的内部插有运动钢板3，运动钢板3的两侧垂直设置翼板6，运动钢板的顶部为连接翼缘4，且连接翼缘4开有多个螺栓孔5，通过螺栓与上侧框架梁固定，地震等振动发生时，相邻上下楼层的框架梁发生相对位移，从而带动运动钢板3与弹性体2产生相对运动，从而产生结构阻尼，耗散结构能量。
本实用新型的阻尼抗振建筑墙体与楼板采用灌注工艺制备，以用于框架结构的阻尼抗振墙体为例，具体流程如下：
a．在预制厂搭设建筑模板制备钢丝网增强的混凝土板；
b. 将两片或多片混凝土板间隔布置；
c. 用钢板焊接形成带有连接翼缘的运动钢板，并在连接翼缘上开螺栓孔，同时垂直于运动钢板焊接翼板；
d．将焊接完成的运动钢板夹在两片混凝土板之间，并定位准确；
e．在两片混凝土板形成的空腔内灌注双组分聚氨酯胶，固化后形成弹性体；
f．将制备完成的阻尼抗振楼板底部与下侧框架梁固定，顶部通过螺栓与上侧框架梁固定。
所述内容仅为本实用新型构思下的基本说明，而依据本实用新型的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (18)
1.一种阻尼抗振建筑墙体，其特征在于：所述墙体由两侧的混凝土板（1），中间的弹性体（2）构成。
2.根据权利要求1所述的一种阻尼抗振建筑墙体，其特征在于所述墙体的内部插有运动钢板（3），运动钢板（3）的顶部为连接翼缘（4），且连接翼缘（4）开有多个螺栓孔（5），运动钢板（3）通过连接翼缘（4）及其上的螺栓孔（5）与上侧框架梁固定。
3.根据权利要求2所述的阻尼抗振建筑墙体，其特征在于所述墙体内的运动钢板（3）的两侧设置翼板（6）。
4.根据权利要求1或2所述的阻尼抗振建筑墙体，其特征在于所述的混凝土板（1）为两侧钢丝网增强的混凝土薄板或钢筋网增强的混凝土薄板。
5.根据权利要求1或2所述的阻尼抗振建筑墙体，其特征在于所述的弹性体（2）为聚氨酯弹性体或橡胶的一种，弹性体（2）的刚度和硬度可调。
6.根据权利要求2所述的阻尼抗振建筑墙体，其特征在于所述的运动钢板（3）为插入弹性体（2）内部的钢板。
7.根据权利要求2所述的阻尼抗振建筑墙体，其特征在于所述的连接翼缘（4）是高强金属板或混凝土板。
8.根据权利要求2所述的阻尼抗振建筑墙体，其特征在于所述的螺栓孔（5）是圆形或腰形或椭圆形。
9.根据权利要求3所述的阻尼抗振建筑墙体，其特征在于所述的翼板（6）为钢板或混凝土板。
10.一种阻尼抗振建筑楼板，其特征在于：所述楼板由两侧的混凝土板（1），中间的弹性体（2）构成。
11.根据权利要求10所述的一种阻尼抗振建筑楼板，其特征在于所述楼板的内部插有运动钢板（3），运动钢板（3）的顶部为连接翼缘（4），且连接翼缘（4）开有多个螺栓孔（5），运动钢板（3）通过连接翼缘（4）及其上的螺栓孔（5）与上侧框架梁固定。
12.根据权利要求11所述的阻尼抗振建筑楼板，其特征在于所述楼板内的运动钢板（3）的两侧设置翼板（6）。
13.根据权利要求10或11所述的阻尼抗振建筑楼板，其特征在于所述的混凝土板（1）为两侧钢丝网增强的混凝土薄板或钢筋网增强的混凝土薄板。
14.根据权利要求10或11所述的阻尼抗振建筑楼板，其特征在于所述的弹性体（2）为聚氨酯弹性体或橡胶的一种，弹性体（2）的刚度和硬度可调。
15.根据权利要求11所述的阻尼抗振建筑楼板，其特征在于所述的运动钢板（3）为插入弹性体（2）内部的钢板。
16.根据权利要求11所述的阻尼抗振建筑楼板，其特征在于所述的连接翼缘（4）是高强金属板或混凝土板。
17.根据权利要求11所述的阻尼抗振建筑楼板，其特征在于所述的螺栓孔（5）是圆形或腰形或椭圆形。
18.根据权利要求12所述的阻尼抗振建筑楼板，其特征在于所述的翼板（6）为钢板或混凝土板。
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