一種裝配式粘彈性阻尼牆體的製作方法
2023-06-14 11:31:36
專利名稱：一種裝配式粘彈性阻尼牆體的製作方法
技術領域：
本發明涉及建築結構耗能減振控制領域，具體是一種裝配式粘彈性阻尼牆體。利用結構層間變形，使得粘彈性材料發生剪切變形耗散能量，從而對結構起到消能減振的作用。該阻尼牆體可廣泛應用用建築結構的層間耗能，與傳統的粘彈性阻尼器相比，具有耗能能力強、可提供建築結構較多的使用空間，並且方便安裝和維修，符合建築結構設計及功能性要求等優點。
背景技術：
結構耗能減振技術是一種有效、實用的結構振動控制技術，它是通過在結構的適當位置安裝耗能元件或裝置，以減小結構在地震、風或其他動力荷載作用下的動力響應。粘彈性阻尼器是一種廣泛應用於工程結構減振的有效的耗能減振控制裝置，它主要依靠粘彈性材料的剪切滯回耗能特性，給結構提供附加剛度和阻尼，減小結構的動力反應，以達到減振的目的。已有的研究結果表明，粘彈性阻尼器具有如下優點:(I )在較小的振動條件下也能夠進行耗能；(2 )阻尼器的力與位移滯回曲線近似於橢圓形，力學模型簡單；(3 )在不同的加載頻率和循環次數下，阻尼器動力性能穩定、耗能能力強；(4 )構造簡單、製造方便、價格低廉、經濟實用。但粘彈性阻尼器的安裝需要支撐，對於剛度和阻尼要求較高的結構，傳統的支撐式粘彈性阻尼器往往無法達到預期的設計要求。日本學者M i y a z a k i於I 9 8 6年提出的粘滯阻尼牆充分利用牆體所提供的空間，通過調整阻尼牆截面尺寸、內部剪切鋼板的片數提供所需的阻尼力，有效提高結構的阻尼、降低結構的 動力響應，克服了傳統支撐式阻尼器的局限性。目前公認的粘滯阻尼牆一般由鋼箱體、內鋼板及粘滯材料組成。實際工程應用時，鋼箱體固定於建築樓面梁，內鋼板固定於上層梁，鋼箱體內灌入一種特殊的粘滯阻尼材料。當樓層發生相對變形或速度時，內鋼板在裝滿粘滯阻尼材料的鋼箱體內滑動，由粘滯材料的剪切變形產生阻尼力，耗散振動能量，從而減小主體結構的動力反應。由於粘滯阻尼牆所灌入的特殊粘滯阻尼材料，既有研究結果表明:粘滯阻尼牆的耗能性能隨溫度變化較大，位移幅值和振動頻率對其耗能性能影響也很大，粘滯阻尼牆的性能表現為很強的頻率和幅值依賴性。另外，在實際工程應用中，由於建築設計安裝等各種因素的影響，粘滯阻尼器也並不是一種處於純剪切狀態，從而導致粘滯阻尼器的減振效果降低。針對上述粘滯阻尼牆的缺點、充分利用粘彈性阻尼器的優點，本發明提出一種裝配式的粘彈性阻尼牆體。該粘彈性阻尼牆體可以通過把需要安裝阻尼牆的整片牆體分成多個較窄尺寸的粘彈性阻尼牆體來加工製造和安裝，從而解決鋼板和粘彈性材料大面積粘結的工藝缺陷。而且粘彈性牆體實際工程安裝應用時，粘彈性牆體和框架柱、隔牆條板或另一粘彈性牆體之間留設一定空隙，空隙之間填充粘彈性材料，從而實現阻尼牆體和框架柱的柔性連接與協同工作，提供較大彈塑性變形能力
發明內容
本發明要提供一種耗能能力強、性能穩定、構造簡單、加工製造方便，可提供建築結構較多的使用空間，並且方便安裝和維修，符合建築結構設計及功能性要求的阻尼牆體。為了解決上述技術問題，本發明提供一種裝配式粘彈性阻尼牆體，包括有設置在粘彈性阻尼牆體中間的中間鋼板層及設置在中間鋼板兩側的第一外側鋼板層和第二外側鋼板層，以及連接所述第一外側鋼板層和第二外側鋼板層的上部牆體連接鋼板，和連接在所述中間鋼板兩側的第一下部牆體連接鋼板和第二下部牆體連接鋼板。所述中間鋼板層和第一外側鋼板層及第二外側鋼板層之間分別設有粘彈性材料層。為了保證結構的可靠性和具有更好的耗能能力:
優選地，所述粘彈性材料層為聞裳減橡I父系粘彈性材料。優選地，所述的粘彈性材料層分別與所述的中間鋼板和第一外側鋼板層及第二外側鋼板層採用橡膠和鋼板粘結工藝牢固可靠粘結。優選地，所述的第一外側鋼板層和第二外側鋼板層與上部牆體連接鋼板及墊板採用高強螺栓連接。優選地，所述的中間鋼板兩側與第一下部牆體連接鋼板和第二下部牆體連接鋼板採用高強螺栓連接。優選地，所述裝配式粘彈性阻尼牆體為所述裝配式粘彈性阻尼牆體的兩個或者兩個以上單元。優選地，所述中間鋼板、第一外側鋼板層、第二外側鋼板層、上部牆體連接鋼板、墊板、第一下部牆體連接鋼板、第二下部牆體連接鋼板和/或粘彈性材料為一層或者一層以上。 優選地，粘彈性阻尼牆體和框架柱、隔牆條板和/或另一粘彈性阻尼牆體之間留設空隙，空隙之間填充粘彈性材料。採用上述技術方案的裝配式粘彈性阻尼牆體具有傳統支撐式粘彈性阻尼器和粘滯阻尼牆的優點，又彌補了兩者的不足與缺點。該粘彈性阻尼牆體充分利用牆體所提供的空間，可以通過增加粘彈性材料面積來提供所需求的阻尼比以提高耗能能力，並且在所有的振動條件下都能進行耗能，即時在較小的振動條件下，也能夠獲得良好的耗能能力；該粘彈性阻尼牆體力學模型簡單，分析設計方法明確易行；在不同的加載頻率和循環次數下，該阻尼牆體動力性能穩定、耗能能力強；裝配式粘彈性阻尼牆體構造簡單，製造、安裝和維修方便，可以根據樓層間牆體內所需設置的阻尼牆大小、位置等方便進行調整，符合建築結構設計及功能性要求；該粘彈性阻尼牆體實際工程安裝應用時，粘彈性阻尼牆體和框架柱、隔牆條板或另一粘彈性阻尼牆體之間留設一定空隙，空隙之間填充粘彈性材料，從而實現阻尼牆體和框架柱的柔性連接與協同工作，提供較大彈塑性變形能力。
圖1是本發明裝配式粘彈性阻尼牆體的三維視圖。圖2是本發明裝配式粘彈性阻尼牆體的側視圖。圖3是本發明裝配式粘彈性阻尼牆體的正視圖。圖4是本發明裝配式粘彈性阻尼牆體結構示意圖。圖5是本發明實施例裝配式粘彈性阻尼牆體安裝至結構中。
具體實施例方式 下面結合附圖和實施例對本發明技術方案進一步說明:
如圖1和4所示，本發明提供一種裝配式粘彈性阻尼牆體，包括有設置在所述阻尼牆體中間的中間鋼板層I及設置在中間鋼板兩側的第一外側鋼板層21和第二外側鋼板層22，中間鋼板層I和第一外側鋼板層21及第二外側鋼板層22之間分別設有第一粘彈性材料層31和第二粘彈性材料層32，採用橡膠和鋼板粘結工藝流程，所述第一粘彈性材料層31和第二粘彈性材料層32分別與中間鋼板層I和第一外側鋼板層21及第二外側鋼板層22牢固粘結，為了減小溫度對所述阻尼牆體的影響，所述粘彈性材料層為高衰減橡膠系粘彈性材料。為了方便連接所述阻尼牆體至結構中，同時也為了對所述粘彈性材料層施加一定的約束力使其更好地發生剪切變形，利用高強螺栓和上部牆體連接鋼板4及第一墊板61和第二墊板62，緊固連接所述第一外側鋼板層21和第二外側鋼板層22的上端，所述上部牆體連接鋼板4的下端、第一墊板61和第二墊板62、第一外側鋼板層21和第二外側鋼板層22的上端的對應位置，開設所需數量的孔徑為20-25mm的螺栓孔，螺栓依次穿過所述第一外側鋼板層21、第一墊板61、上部牆體連接鋼板4、第二墊板62和第二外側鋼板層22各對應位置的螺栓孔。採用高強螺栓和第一下部牆體連接鋼板51及第二下部牆體連接鋼板52，緊固連接在所述中間鋼板層1下端的兩側，所述第一下部牆體連接鋼板51和第二下部牆體連接鋼板52的上端及中間鋼板層1下端的對應位置，開設所需數量的孔徑為20-25mm的螺栓孔，螺栓依次穿過所述第一下部牆體連接鋼板51、中間鋼板層I和第二下部牆體連接鋼板52各對應位置的螺栓孔。如圖5所示，所述上部牆體連接鋼板4的上端與預置於結構上層梁的鋼件焊接或螺栓連接，所述第一下部牆體連接鋼板51和第二下部牆體連接鋼板52的下端與預置於建築樓面梁的鋼件焊接或螺栓連接，從而把所述粘彈性阻尼牆體安裝至結構中。所述阻尼牆體和框架柱、隔牆條板或另一所述粘彈性阻尼牆體之間留設一定空隙，空隙之間填充粘彈性材料，從而實現所述阻尼牆體和框架柱的柔性連接與協同工作，提供較大彈塑性變形能力。 所述粘彈性阻尼牆體充分利用建築結構牆體所提供的空間，可以通過增加所述粘彈性材料面積來提供所需求的阻尼比以提高耗能能力，並且在所有的振動條件下都能進行耗能，即使在較小的振動條件下，也能夠獲得良好的耗能能力；所述粘彈性阻尼牆體力學模型簡單，分析設計方法明確易行；在不同的加載頻率和循環次數下，所述粘彈性阻尼牆體動力性能穩定、耗能能力強；所述粘彈性阻尼牆體構造簡單，製造、安裝和維修方便，可以根據樓層間牆體內所需設置的阻尼牆大小、位置等方便進行調整，符合建築結構設計及功能性要求。以上所述的僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本領域的技術人員來說，在不脫離本發明結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，比如簡單改變中間鋼板的層數和粘彈性層的設置層數，以及換用不同的粘彈性材料等，這些也應該視為本發明的保護範圍，這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。
權利要求
1.一種裝配式粘彈性阻尼牆體，其特徵在於:設置在所述阻尼牆體中間的中間鋼板層及設置在中間鋼板兩側的第一外側鋼板層和第二外側鋼板層，以及連接所述第一外側鋼板層和第二外側鋼板層的上部牆體連接鋼板及墊板，和連接在所述中間鋼板兩側的第一下部牆體連接鋼板和第二下部牆體連接鋼板，所述中間鋼板層和第一外側鋼板層及第二外側鋼板層之間分別設有粘彈性材料層。
2.根據權利要求1所述的裝配式粘彈性阻尼牆體，其特徵在於:所述粘彈性材料層為高衰減橡膠系粘彈性材料。
3.根據權利要求1所述的裝配式粘彈性阻尼牆體，其特徵在於:所述粘彈性材料層分別與所述的中間鋼板和第一外側鋼板層及第二外側鋼板層採用橡膠和鋼板粘結工藝牢固可靠粘結。
4.根據權利要求1或2或3所述的裝配式粘彈性阻尼牆體，其特徵在於:所述的第一外側鋼板層和第二外側鋼板層與上部牆體連接鋼板採用高強螺栓連接。
5.根據權利要求1或2或3所述的裝配式粘彈性阻尼牆體，其特徵在於:所述的中間鋼板兩側與第一下部牆體連接鋼板和第二下部牆體連接鋼板採用高強螺栓連接。
6.一種裝配式粘彈性阻尼牆體，其特徵在於:所述裝配式粘彈性阻尼牆體為權利要求1或2或3中所述裝配式粘彈性阻尼牆體的兩個或者兩個以上單元。
7.—種裝配式粘彈性阻尼牆體，其特徵在於:所述裝配式粘彈性阻尼牆體為權利要求4或5中所述裝配式粘彈性阻尼牆體的兩個或者兩個以上單元。
8.根據權利要求1或2或3所述的裝配式粘彈性阻尼牆體，其特徵在於:所述中間鋼板、第一外側鋼板層、第二外側鋼板層、上部牆體連接鋼板、墊板、第一下部牆體連接鋼板、第二下部牆體連接鋼板和/或粘彈性材料為一層或者一層以上。·
9.根據權利要求1或2或3所述的裝配式粘彈性阻尼牆體，其特徵在於:粘彈性阻尼牆體和框架柱、隔牆條板和/或另一粘彈性阻尼牆體之間留設空隙，空隙之間填充粘彈性材料。
10.根據權利要求4或5所述的裝配式粘彈性阻尼牆體，其特徵在於:粘彈性阻尼牆體和框架柱、隔牆條板和/或另一粘彈性阻尼牆體之間留設空隙，空隙之間填充粘彈性材料。
全文摘要
本發明涉及建築結構耗能減振控制領域，具體是一種裝配式粘彈性阻尼牆。該阻尼牆體包括粘結在一起的中間鋼板、粘彈性材料層及兩外側鋼板，上部牆體連接鋼板與墊板，以及兩下部牆體連接鋼板。中間鋼板和兩外側鋼板之間分別設有粘彈性材料層，粘彈性材料層為高衰減橡膠系粘彈性材料，粘彈性材料層分別與中間鋼板和兩外側鋼板採用橡膠和鋼板粘結工藝牢固可靠粘結。兩外側鋼板和上部牆體連接鋼板及墊板通過高強螺栓緊固連接在一起，中間鋼板和兩下部牆體連接鋼板通過高強螺栓緊固連接在一起。本發明耗能能力強、可提供建築結構較多的使用空間，並且方便安裝和維修，符合建築結構設計及功能性要求。
文檔編號E04B2/00GK103233531SQ20131012480
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月11日 優先權日2013年4月11日
發明者歐進萍, 劉敏, 李惠 申請人:歐進萍