CN206873690U - 一种填充体与框架主体半刚性连接阻尼装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种填充体与框架主体半刚性连接阻尼装置，它包括拉结筋、“牺牲”元素和套筒，拉结筋的一端设置弯钩，另一端伸入套筒内并通过“牺牲”元素与套筒内部连接；拉结筋前端设置有阻尼部，阻尼部上设置有阻尼孔；套筒上设置有凹状防滑脱结构，阻尼部上设置有与凹状防滑脱结构相配合的凸状防滑脱结构；套筒设置凹状防滑脱结构处设置有橡胶防撞减震块，整个套筒灌入黏滞油。本实用新型将粘滞阻尼耗能和半刚性连接融合在一起，在满足填充墙与主体连接需要的同时进行粘滞阻尼耗能减小地震下结构与填充墙的反应。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种填充体与框架主体半刚性连接阻尼装置。
背景技术
填充墙刚度效应对于框架抗震性能的影响，既有利也有弊，一方面，它可以提高结构的刚度和耗能能力，减小结构的侧移，另一方面，它使预期的破坏机制难以实现，易引起“薄弱层”、“强梁弱柱”、“短柱破坏”等关联失效破坏。
通过对历次地震中框架结构的震害调查发现，刚性连接填充墙，由于墙体对柱子的约束作用，柱的有效长度减少了很多，刚度大大增加，形成短柱，在地震中吸收更多的能量，在地震中破坏严重。
与刚性连接技术相对应的便是柔性连接技术，柔性连接技术减小了墙体对柱子的约束作用，使刚度效应大大减小，但是，小震、中震时，填充墙刚度效应的有利影响(填充墙刚度效应使得结构主体刚度增加、位移较小)却未被利用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种填充体与框架主体半刚性连接阻尼装置，利用小震、中震时填充墙刚度效应的有利影响，同时减小大震时填充墙刚度效应的不利影响。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种填充体与框架主体半刚性连接阻尼装置，它包括拉结筋、“牺牲”元素和套筒，拉结筋的一端设置弯钩，另一端伸入套筒内并通过“牺牲”元素与套筒内部连接；
拉结筋前端设置有阻尼部，阻尼部上设置有阻尼孔；
套筒上设置有凹状防滑脱结构，阻尼部上设置有与凹状防滑脱结构相配合的凸状防滑脱结构；套筒设置凹状防滑脱结构处设置有橡胶防撞减震块，整个套筒灌入黏滞油。
作为优选方式，所述阻尼部包括第一阻尼板、第二阻尼板和第三阻尼板，第一阻尼板和第二阻尼板通过连接装置连接，第二阻尼板和第三阻尼板通过连接装置连接；第一阻尼板上设置凸状防滑脱结构。
作为优选方式，所述连接装置为连杆或连板。
作为优选方式，第一阻尼板、第二阻尼板和第三阻尼板上均设置有阻尼孔。
作为优选方式，第一阻尼板的边缘通过“牺牲”元素与套筒内壁固定。
作为优选方式，拉结筋上设置加强肋。
作为优选方式，所述加强肋包括包括梯形肋和弧形肋，梯形肋纵向设置在未伸入套筒内的拉结筋上，梯形肋将未伸入套筒内的拉结筋表面分为至少2个弧形区域，弧形肋均匀分布在弧形区域内。
作为优选方式，套筒上设置有尾部加强件。
作为优选方式，抗拉本体和弯钩一体成型，抗拉本体和弯钩的截面圆直径为6mm。
作为优选方式，弯钩上设置有加强肋。
本实用新型的有益效果是：本实用新型将粘滞阻尼耗能和半刚性连接融合在一起，在满足填充墙与主体连接需要的同时进行粘滞阻尼耗能减小地震下结构与填充墙的反应。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为本实用新型拉结筋截面示意图；
图3为本实用新型拉结筋结构示意图之一；
图4为本实用新型拉结筋结构示意图之二；
图5为本实用新型梯形肋结构示意图；
图6为本实用新型凸状防滑脱结构示意图；
图7为图6的1-1剖面结构示意图；
图8为本实用新型局部结构示意图之一；
图9为本实用新型凹状防滑脱结构局部结构示意图；
图10为本实用新型套筒结构示意图；
图11为本实用新型尾部加强件结构示意图；
图12为本实用新型局部结构示意图之二；
图中，1-梯形肋，2-弧形肋，3-拉结筋，4-凸状防滑脱结构，5-“牺牲”元素，6-凹状防滑脱结构，7-套筒，8-尾部加强件，9-橡胶防撞减震块，10-黏滞油，11-阻尼孔。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1～图12所示，一种填充体与框架主体半刚性连接阻尼装置，它包括拉结筋3、”牺牲”元素5和套筒7，拉结筋3的一端设置弯钩，另一端伸入套筒7内并通过”牺牲”元素5与套筒7内部连接；
拉结筋3前端设置有阻尼部，阻尼部上设置有阻尼孔11；
套筒7上设置有凹状防滑脱结构6，阻尼部上设置有与凹状防滑脱结构6相配合的凸状防滑脱结构4；套筒7设置凹状防滑脱结构6处设置有橡胶防撞减震块9，整个套筒7灌入黏滞油10。套筒7的壁厚为2mm，内部直径为12mm。套筒7和凹状防滑脱结构6的总长度为86mm(27mm+2mm+55mm+2mm)。
优选地，所述阻尼部包括第一阻尼板、第二阻尼板和第三阻尼板，第一阻尼板和第二阻尼板通过连接装置连接，第二阻尼板和第三阻尼板通过连接装置连接；第一阻尼板上设置凸状防滑脱结构4。如图6所示，拉结筋3直径为6mm，凸状防滑脱结构4为圆环凸起，第一阻尼板为圆柱形。第一阻尼板和圆环凸起一体成型。圆环凸起的截面为正方形，正方形的长和宽均为1mm。第一阻尼板的直径为11mm(6mm+(1.5mm+1mm)×2＝11mm)。第一阻尼板上设置若干阻尼孔11(图7中阻尼孔11为8个)，若干阻尼孔11分布在同一个圆周上。阻尼孔11到拉结筋3表面的最短距离为0.5mm。如图9所示，凹状防滑脱结构6包括圆环端部和圆环凸起，圆环端部和圆环凸起一体成型。如图10所示，凹状防滑脱结构6形成的套筒7开口直径为7mm。
优选地，所述连接装置为连杆或连板。
优选地，第一阻尼板、第二阻尼板和第三阻尼板上均设置有阻尼孔11。
优选地，第一阻尼板的边缘通过”牺牲”元素5与套筒7内壁固定。
优选地，拉结筋3上设置加强肋。
优选地，所述加强肋包括包括梯形肋1和弧形肋2，梯形肋1纵向设置在未伸入套筒7内的拉结筋3上，梯形肋1将未伸入套筒7内的拉结筋3表面分为至少2个弧形区域，弧形肋2均匀分布在弧形区域内。如图5所示，梯形肋1的截面为梯形，该梯形的下底1mm，上底0.5mm，高0.5mm。
优选地，套筒7上设置有尾部加强件8。尾部加强件8包括第一加强件和第二加强件，第一加强件为圆台，圆台上底直径为16mm，下底直径为32mm，高为7mm；第二加强件为圆柱，高为3mm，底面直径为32mm。第一加强件和第二加强件一体成型，且第一加强件和第二加强件构成的尾部加强件8上设置有一个半球孔，该半球孔的直径为14mm。
优选地，抗拉本体和弯钩一体成型，抗拉本体和弯钩的截面圆直径为6mm。
优选地，弯钩上设置有加强肋。
下面再对本实用新型各部分进行详细描述：
(1)梯形肋1：为加强拉结筋3对填充墙的拉结能力,防止拉结筋3的拉结失效。
(2)弧形肋2：为加强拉结筋3对填充墙的拉结能力,防止拉结筋3的拉结失效。
(3)拉结筋3：起到拉结填充墙体的作用，在墙体砌筑时，预埋在填充墙体内。
(4)凸状防滑脱结构4：地震作用达到一定程度造成”牺牲”元素破坏后，填充墙自身的地震力导致墙体与框架主体有脱开的趋势时，与凹状防滑脱结构6咬合在一起，防止拉结筋3从套筒7中滑脱。
(5)”牺牲”元素5：在轻微至中等程度的地震作用下，”牺牲”元素5作为一个刚性“传力”元素，将地震力传递给填充墙，从而充分利用填充墙的刚度效应减少地震作用下的层间位移；而在大震作用下，利用它的破坏失效来隔离填充墙和框架的相互作用，从而消除填充墙与框架柱的相互影响。”牺牲”元素5为圆环，圆环内径为11mm，厚度为0.5mm。
(6)凹状防滑脱结构6：地震作用达到一定程度造成”牺牲”元素5破坏后，填充墙自身的地震力导致墙体与框架主体有脱开的趋势时，与凸状防滑脱结构4咬合在一起，防止拉结筋3从套筒7中滑脱。
(7)套筒7：具有一定壁厚的空心圆筒，内径为12mm，外径16mm，壁厚2mm。前端开口，开口直径7mm，后端封闭。拉结筋3穿在套筒7内，”牺牲”元素5破坏前，拉结筋3与套筒7由”牺牲”元素5连接为一整体，二者之间不能自由滑动，可以将框架主体的地震力传递给拉结筋3，继而传递给填充墙；”牺牲”元素5破坏后，拉结筋3与套筒7之间的连接断开，拉结筋3可以在套筒7内自由滑动，框架主体的地震力不传递给拉结筋3，继而保护填充墙；当填充墙自身的地震力过大导致墙体与框架主体有脱开的趋势时，拉结筋3后端与套筒7前端的防滑脱构造咬合在一起，防止拉结筋3从套筒7中滑脱，继而防止墙体倒塌。该套筒7全长预埋在框架主体内，拉结筋3破坏前不允许套筒7被拔出。
(8)弧形锚固齿：为了增加套筒7锚固承载力，采用的锚固措施。
(9)橡胶防撞减震块9：地震作用下拉结筋3与套筒7端口发生剧烈碰撞，防止套筒7和拉结筋3出现较大的变形。
(10)黏滞油10：整个套筒7灌满黏滞油10，地震下拉结筋3深入套筒7的一端在牺牲元素破坏后在套筒7内往复运动，黏滞油10被迫通过阻尼孔11发生粘滞耗能。
(11)阻尼孔11：拉结筋3后端均匀分布的圆孔。
本实用新型所有部件由同一种钢材浇铸而成，钢材屈服强度300N/mm2,极限强度420N/mm2。本实用新型实现这样一种机制：在达到填充墙极限承载力之前，该半刚性连接装置作为一个刚性“传力”元素，将地震力传递给填充墙，从而充分利用填充墙的刚度效应减少地震作用下的层间位移；在达到填充墙极限承载力之后，该半刚性连接装置中的”牺牲”元素5发生破坏，使拉结筋3可以在套筒7内自由滑动一定距离，利用这段距离来隔离填充墙和框架的相互作用，从而防止填充墙和框架柱的相互影响；由于拉结筋3在筒内往复运动，迫使套筒7内的黏滞油10通过阻尼孔11发生粘滞耗能，该半刚性装置又被半刚性连接阻尼装置。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种填充体与框架主体半刚性连接阻尼装置，其特征在于：它包括拉结筋、“牺牲”元素和套筒，拉结筋的一端设置弯钩，另一端伸入套筒内并通过“牺牲”元素与套筒内部连接；
拉结筋前端设置有阻尼部，阻尼部上设置有阻尼孔；
套筒上设置有凹状防滑脱结构，阻尼部上设置有与凹状防滑脱结构相配合的凸状防滑脱结构；套筒设置凹状防滑脱结构处设置有橡胶防撞减震块，整个套筒灌入黏滞油。
2.根据权利要求1所述的一种填充体与框架主体半刚性连接阻尼装置，其特征在于：所述阻尼部包括第一阻尼板、第二阻尼板和第三阻尼板，第一阻尼板和第二阻尼板通过连接装置连接，第二阻尼板和第三阻尼板通过连接装置连接；第一阻尼板上设置凸状防滑脱结构。
3.根据权利要求2所述的一种填充体与框架主体半刚性连接阻尼装置，其特征在于：所述连接装置为连杆或连板。
4.根据权利要求2或3所述的一种填充体与框架主体半刚性连接阻尼装置，其特征在于：第一阻尼板、第二阻尼板和第三阻尼板上均设置有阻尼孔。
5.根据权利要求2或3所述的一种填充体与框架主体半刚性连接阻尼装置，其特征在于：第一阻尼板的边缘通过“牺牲”元素与套筒内壁固定。
6.根据权利要求1所述的一种填充体与框架主体半刚性连接阻尼装置，其特征在于：拉结筋上设置加强肋。
7.根据权利要求6所述的一种填充体与框架主体半刚性连接阻尼装置，其特征在于：所述加强肋包括包括梯形肋和弧形肋，梯形肋纵向设置在未伸入套筒内的拉结筋上，梯形肋将未伸入套筒内的拉结筋表面分为至少2个弧形区域，弧形肋均匀分布在弧形区域内。
8.根据权利要求1所述的一种填充体与框架主体半刚性连接阻尼装置，其特征在于：套筒上设置有尾部加强件。
9.根据权利要求1所述的一种填充体与框架主体半刚性连接阻尼装置，其特征在于：抗拉本体和弯钩一体成型，抗拉本体和弯钩的截面圆直径为6mm。
10.根据权利要求1所述的一种填充体与框架主体半刚性连接阻尼装置，其特征在于：弯钩上设置有加强肋。
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| CN108532551A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-09-14 | 宁波大学 | 用于船舶拦截的塔式耗能装置 |
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