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本实用新型涉及建筑结构耗能减振控制领域,具体是一种装配式粘弹性阻尼墙。该阻尼墙体包括粘结在一起的中间钢板、粘弹性材料层及两外侧钢板,上部墙体连接钢板与垫板,以及两下部墙体连接钢板。中间钢板和两外侧钢板之间分别设有粘弹性材料层,粘弹性材料层为高衰减橡胶系粘弹性材料,粘弹性材料层分别与中间钢板和两外侧钢板采用橡胶和钢板粘结工艺牢固可靠粘结。两外侧钢板和上部墙体连接钢板及垫板通过高强螺栓紧固连接在一起,中间钢板和两下部墙体连接钢板通过高强螺栓紧固连接在一起。本实用新型耗能能力强、可提供建筑结构较多的使用空间,并且方便安装和维修,符合建筑结构设计及功能性要求。

Description

一种装配式粘弹性阻尼墙体
技术领域
[0001] 本实用新型涉及建筑结构耗能减振控制领域,具体是一种装配式粘弹性阻尼墙体。利用结构层间变形,使得粘弹性材料发生剪切变形耗散能量,从而对结构起到消能减振的作用。该阻尼墙体可广泛应用用建筑结构的层间耗能,与传统的粘弹性阻尼器相比,具有耗能能力强、可提供建筑结构较多的使用空间,并且方便安装和维修,符合建筑结构设计及功能性要求等优点。
背景技术
[0002] 结构耗能减振技术是一种有效、实用的结构振动控制技术,它是通过在结构的适当位置安装耗能元件或装置,以减小结构在地震、风或其他动力荷载作用下的动力响应。粘弹性阻尼器是一种广泛应用于工程结构减振的有效的耗能减振控制装置,它主要依靠粘弹性材料的剪切滞回耗能特性,给结构提供附加刚度和阻尼,减小结构的动力反应,以达到减振的目的。已有的研究结果表明,粘弹性阻尼器具有如下优点:(1)在较小的振动条件下也能够进行耗能;(2 )阻尼器的力与位移滞回曲线近似于椭圆形,力学模型简单;(3 )在不同的加载频率和循环次数下,阻尼器动力性能稳定、耗能能力强;(4 )构造简单、制造方便、价格低廉、经济实用。但粘弹性阻尼器的安装需要支撑,对于刚度和阻尼要求较高的结构,传统的支撑式粘弹性阻尼器往往无法达到预期的设计要求。
[0003] 日本学者M i y a z a k i于I 9 8 6年提出的粘滞阻尼墙充分利用墙体所提供的空间,通过调整阻尼墙截面尺寸、内部剪切钢板的片数提供所需的阻尼力,有效提高结构的阻尼、降低结构的动力响应,克服了传统支撑式阻尼器的局限性。目前公认的粘滞阻尼墙一般由钢箱体、内钢板及粘滞材料组成。实际工程应用时,钢箱体固定于建筑楼面梁,内钢板固定于上层梁,钢箱体内灌入一种特殊的粘滞阻尼材料。当楼层发生相对变形或速度时,内钢板在装满粘滞阻尼材料的钢箱体内滑动,由粘滞材料的剪切变形产生阻尼力,耗散振动能量,从而减小主体结构的动力反应。由于粘滞阻尼墙所灌入的特殊粘滞阻尼材料,既有研究结果表明:粘滞阻尼墙的耗能性能随温度变化较大,位移幅值和振动频率对其耗能性能影响也很大,粘滞阻尼墙的性能表现为很强的频率和幅值依赖性。另外,在实际工程应用中,由于建筑设计安装等各种因素的影响,粘滞阻尼器也并不是一种处于纯剪切状态,从而导致粘滞阻尼器的减振效果降低。
[0004] 针对上述粘滞阻尼墙的缺点、充分利用粘弹性阻尼器的优点,本实用新型提出一种装配式的粘弹性阻尼墙体。该粘弹性阻尼墙体可以通过把需要安装阻尼墙的整片墙体分成多个较窄尺寸的粘弹性阻尼墙体来加工制造和安装,从而解决钢板和粘弹性材料大面积粘结的工艺缺陷。而且粘弹性墙体实际工程安装应用时,粘弹性墙体和框架柱、隔墙条板或另一粘弹性墙体之间留设一定空隙,空隙之间填充粘弹性材料,从而实现阻尼墙体和框架柱的柔性连接与协同工作,提供较大弹塑性变形能力。
实用新型内容[0005] 本实用新型要提供一种耗能能力强、性能稳定、构造简单、加工制造方便,可提供建筑结构较多的使用空间,并且方便安装和维修,符合建筑结构设计及功能性要求的阻尼墙体。
[0006] 为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种装配式粘弹性阻尼墙体,包括有设置在粘弹性阻尼墙体中间的中间钢板层及设置在中间钢板两侧的第一外侧钢板层和第二外侧钢板层,以及连接所述第一外侧钢板层和第二外侧钢板层的上部墙体连接钢板,和连接在所述中间钢板两侧的第一下部墙体连接钢板和第二下部墙体连接钢板。所述中间钢板层和第一外侧钢板层及第二外侧钢板层之间分别设有粘弹性材料层。
[0007] 为了保证结构的可靠性和具有更好的耗能能力:
[0008] 优选地,所述粘弹性材料层为高衰减橡胶系粘弹性材料。
[0009] 优选地,所述的粘弹性材料层分别与所述的中间钢板和第一外侧钢板层及第二外侧钢板层采用橡胶和钢板粘结工艺牢固可靠粘结。
[0010] 优选地,所述的第一外侧钢板层和第二外侧钢板层与上部墙体连接钢板及垫板采用高强螺栓连接。
[0011] 优选地,所述的中间钢板两侧与第一下部墙体连接钢板和第二下部墙体连接钢板采用高强螺栓连接。
[0012] 优选地,所述装配式粘弹性阻尼墙体为所述装配式粘弹性阻尼墙体的两个或者两个以上单元。
[0013] 优选地,所述中间钢板、第一外侧钢板层、第二外侧钢板层、上部墙体连接钢板、垫板、第一下部墙体连接钢板、第二下部墙体连接钢板和/或粘弹性材料为一层或者一层以上。
[0014] 优选地,粘弹性阻尼墙体和框架柱、隔墙条板和/或另一粘弹性阻尼墙体之间留设空隙,空隙之间填充粘弹性材料。
[0015] 采用上述技术方案的装配式粘弹性阻尼墙体具有传统支撑式粘弹性阻尼器和粘滞阻尼墙的优点,又弥补了两者的不足与缺点。该粘弹性阻尼墙体充分利用墙体所提供的空间,可以通过增加粘弹性材料面积来提供所需求的阻尼比以提高耗能能力,并且在所有的振动条件下都能进行耗能,即时在较小的振动条件下,也能够获得良好的耗能能力;该粘弹性阻尼墙体力学模型简单,分析设计方法明确易行;在不同的加载频率和循环次数下,该阻尼墙体动力性能稳定、耗能能力强;装配式粘弹性阻尼墙体构造简单,制造、安装和维修方便,可以根据楼层间墙体内所需设置的阻尼墙大小、位置等方便进行调整,符合建筑结构设计及功能性要求;该粘弹性阻尼墙体实际工程安装应用时,粘弹性阻尼墙体和框架柱、隔墙条板或另一粘弹性阻尼墙体之间留设一定空隙,空隙之间填充粘弹性材料,从而实现阻尼墙体和框架柱的柔性连接与协同工作,提供较大弹塑性变形能力。
附图说明
[0016] 图1是本实用新型装配式粘弹性阻尼墙体的三维视图。
[0017] 图2是本实用新型装配式粘弹性阻尼墙体的侧视图。
[0018] 图3是本实用新型装配式粘弹性阻尼墙体的正视图。
[0019] 图4是本实用新型装配式粘弹性阻尼墙体结构示意图。[0020] 图5是本实用新型实施例装配式粘弹性阻尼墙体安装至结构中。
[0021] 具体实施方式
[0022] 下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明:
[0023] 如图I和4所示,本实用新型提供一种装配式粘弹性阻尼墙体,包括有设置在所述阻尼墙体中间的中间钢板层I及设置在中间钢板两侧的第一外侧钢板层21和第二外侧钢板层22,中间钢板层I和第一外侧钢板层21及第二外侧钢板层22之间分别设有第一粘弹性材料层31和第二粘弹性材料层32,采用橡胶和钢板粘结工艺流程,所述第一粘弹性材料层31和第二粘弹性材料层32分别与中间钢板层I和第一外侧钢板层21及第二外侧钢板层22牢固粘结,为了减小温度对所述阻尼墙体的影响,所述粘弹性材料层为高衰减橡胶系粘弹性材料。为了方便连接所述阻尼墙体至结构中,同时也为了对所述粘弹性材料层施加一定的约束力使其更好地发生剪切变形,利用高强螺栓和上部墙体连接钢板4及第一垫板61和第二垫板62,紧固连接所述第一外侧钢板层21和第二外侧钢板层22的上端,所述上部墙体连接钢板4的下端、第一垫板61和第二垫板62、第一外侧钢板层21和第二外侧钢板层22的上端的对应位置,开设所需数量的孔径为20-25mm的螺栓孔,螺栓依次穿过所述第一外侧钢板层21、第一垫板61、上部墙体连接钢板4、第二垫板62和第二外侧钢板层22各对应位置的螺栓孔。采用高强螺栓和第一下部墙体连接钢板51及第二下部墙体连接钢板52,紧固连接在所述中间钢板层I下端的两侧,所述第一下部墙体连接钢板51和第二下部墙体连接钢板52的上端及中间钢板层I下端的对应位置,开设所需数量的孔径为20-25mm的螺栓孔,螺栓依次穿过所述第一下部墙体连接钢板51、中间钢板层I和第二下部墙体连接钢板52各对应位置的螺栓孔。如图5所示,所述上部墙体连接钢板4的上端与预置于结构上层梁的钢件焊接或螺栓连接,所述第一下部墙体连接钢板51和第二下部墙体连接钢板52的下端与预置于建筑楼面 梁的钢件焊接或螺栓连接,从而把所述粘弹性阻尼墙体安装至结构中。所述阻尼墙体和框架柱、隔墙条板或另一所述粘弹性阻尼墙体之间留设一定空隙,空隙之间填充粘弹性材料,从而实现所述阻尼墙体和框架柱的柔性连接与协同工作,提供较大弹塑性变形能力。
[0024] 所述粘弹性阻尼墙体充分利用建筑结构墙体所提供的空间,可以通过增加所述粘弹性材料面积来提供所需求的阻尼比以提高耗能能力,并且在所有的振动条件下都能进行耗能,即使在较小的振动条件下,也能够获得良好的耗能能力;所述粘弹性阻尼墙体力学模型简单,分析设计方法明确易行;在不同的加载频率和循环次数下,所述粘弹性阻尼墙体动力性能稳定、耗能能力强;所述粘弹性阻尼墙体构造简单,制造、安装和维修方便,可以根据楼层间墙体内所需设置的阻尼墙大小、位置等方便进行调整,符合建筑结构设计及功能性要求。
[0025] 以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,比如简单改变中间钢板的层数和粘弹性层的设置层数,以及换用不同的粘弹性材料等,这些也应该视为本实用新型的保护范围,这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1. 一种装配式粘弹性阻尼墙体,其特征在于:设置在所述阻尼墙体中间的中间钢板层及设置在中间钢板两侧的第一外侧钢板层和第二外侧钢板层,以及连接所述第一外侧钢板层和第二外侧钢板层的上部墙体连接钢板及垫板,和连接在所述中间钢板两侧的第一下部墙体连接钢板和第二下部墙体连接钢板,所述中间钢板层和第一外侧钢板层及第二外侧钢板层之间分别设有粘弹性材料层。
2.根据权利要求1所述的装配式粘弹性阻尼墙体,其特征在于:所述粘弹性材料层为高衰减橡胶系粘弹性材料。
3.根据权利要求1所述的装配式粘弹性阻尼墙体,其特征在于:所述粘弹性材料层分别与所述的中间钢板和第一外侧钢板层及第二外侧钢板层采用橡胶和钢板粘结工艺牢固可靠粘结。
4.根据权利要求1或2或3所述的装配式粘弹性阻尼墙体,其特征在于:所述的第一外侧钢板层和第二外侧钢板层与上部墙体连接钢板采用高强螺栓连接。
5.根据权利要求1或2或3所述的装配式粘弹性阻尼墙体,其特征在于:所述的中间钢板两侧与第一下部墙体连接钢板和第二下部墙体连接钢板采用高强螺栓连接。
6. 一种装配式粘弹性阻尼墙体,其特征在于:所述装配式粘弹性阻尼墙体为权利要求I或2或3中所述装配式粘弹性阻尼墙体的两个以上单元。
7. —种装配式粘弹性阻尼墙体,其特征在于:所述装配式粘弹性阻尼墙体为权利要求4或5中所述装配式粘弹性阻尼墙体的两个以上单元。
8.根据权利要求1或2或3所述的装配式粘弹性阻尼墙体,其特征在于:所述中间钢板、第一外侧钢板层、第二外侧钢板层、上部墙体连接钢板、垫板、第一下部墙体连接钢板、第二下部墙体连接钢板和/或粘弹性材料为一层以上。
9.根据权利要求1或2或3所述的装配式粘弹性阻尼墙体,其特征在于:粘弹性阻尼墙体和框架柱、隔墙条板和/或另一粘弹性阻尼墙体之间留设空隙,空隙之间填充粘弹性材料。
10.根据权利要求5所述的装配式粘弹性阻尼墙体,其特征在于:粘弹性阻尼墙体和框架柱、隔墙条板和/或另一粘弹性阻尼墙体之间留设空隙,空隙之间填充粘弹性材料。
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