專利名稱：摩擦阻尼墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及建筑結(jié)構(gòu)消能減震控制領(lǐng)域，特別涉及一種摩擦阻尼墻。
背景技術(shù)：
建筑結(jié)構(gòu)消能減震阻尼器的開發(fā)研究是現(xiàn)在的一個熱點(diǎn)，通過在結(jié)構(gòu)中增設(shè)阻尼 器來消耗地震輸入結(jié)構(gòu)的能量，保護(hù)主要構(gòu)件的安全是一種很好的抗震設(shè)計方法。目前已經(jīng)開發(fā)的阻尼器有金屬阻尼器，摩擦阻尼器，粘彈性阻尼器，粘滯性阻尼器 以及其他各種吸能裝置。但把整面墻體用作耗能器目前還很少見，已有的研究有日本開發(fā)的粘滯流體阻尼 墻，我國開發(fā)的電流變體智能阻尼墻、磁流變體智能阻尼墻、帶有約束砌體減震阻尼墻的異 形柱框架結(jié)構(gòu)體系和帶有約束砌體減震阻尼墻的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系。其中日本開發(fā)的粘 滯流體阻尼墻和我國開發(fā)的前兩種阻尼墻都屬于非承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件，我國開發(fā)的后兩種阻尼 墻屬于承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件。日本和我國開發(fā)的前兩種非承重阻尼墻利用高粘性流體產(chǎn)生的粘滯 阻尼力來耗散地震能量，耗能效果都很好，特別是日本開發(fā)的粘滯流體阻尼墻已經(jīng)在很多 工程中得到應(yīng)用，但這三種阻尼墻的耗能效果都嚴(yán)重依賴于粘滯流體的性能，研制開發(fā)優(yōu) 質(zhì)的耗能效果良好的粘滯流體目前還是比較困難，而且其造價很高，維護(hù)保養(yǎng)成本也較高， 所以對于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)而言，使用造價昂貴的阻尼器在經(jīng)濟(jì)上很難承受。我國開發(fā)的后 兩種承重阻尼墻主要通過結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形擠壓接觸耗能，其耗能效果有限。
發(fā)明內(nèi)容為了克服目前已有部分阻尼墻耗能效果良好但造價過高的缺點(diǎn)和部分阻尼墻耗 能效果有限的缺點(diǎn)，使阻尼器能夠在大量房屋建筑中得到廣泛的應(yīng)用，特別是廣大地震烈 度大，經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)得到廣泛應(yīng)用，保護(hù)這些地區(qū)的房屋在地震下盡量避免倒塌傷人， 本實用新型提供一種造價低廉，耗能效果良好的摩擦阻尼墻。本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種摩擦阻尼墻，主要包括一塊內(nèi)摩擦板、兩塊 外摩擦板、兩塊側(cè)板、柔性封口板、上安裝板、下安裝板、沙子、預(yù)緊螺栓、安裝螺栓、剛性墊 片，內(nèi)摩擦板通過上安裝板和安裝螺栓固定在上層樓蓋，外摩擦板通過下安裝板和安裝螺 栓固定在下層樓蓋，兩塊側(cè)板與兩塊外摩擦板及下安裝板連接在一起，外摩擦板頂部和側(cè) 板頂部用柔性封口板密封起來，內(nèi)摩擦板位于兩塊外摩擦板之間并距兩塊外摩擦板有一定 距離，在內(nèi)摩擦板、外摩擦板、側(cè)板和下安裝板之間填充沙子，并在內(nèi)摩擦板和外摩擦板相 對應(yīng)位置上開有滑動孔，預(yù)緊螺栓穿過滑動孔施加預(yù)壓力。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案還包括所述的內(nèi)摩擦板和外摩擦板與沙子接觸的表面應(yīng)鑿毛或作噴砂處理來增大其與 沙子之間的摩擦系數(shù)。所述的內(nèi)摩擦板和外摩擦板與沙子接觸的表面可以設(shè)有凸出的小部件，小部件可 以是長條形的半圓柱體，長條形的棱柱體，以及分布在內(nèi)摩擦板和外摩擦板表面的半球形體。所述的內(nèi)摩擦板短邊邊緣距離較近側(cè)板的水平凈距離應(yīng)大于樓層最大相對側(cè)移值。所述的滑動孔的長邊垂直于層高方向，其寬度應(yīng)大于預(yù)緊螺栓直徑，長度至少為 樓層最大相對側(cè)移值的二倍以上。所述的預(yù)緊螺栓與兩塊外摩擦板接觸的部位設(shè)有剛性墊片，剛性墊片的形狀可以 與滑動孔類似，其尺寸必須大于滑動孔的尺寸，其可以用一塊鋼板制作。所述的側(cè)板宜用柔性材料制作。所述的沙子為土木工程中使用的沙子、鐵砂或鋼砂。所述的內(nèi)摩擦板和外摩擦板由木材，復(fù)合板材，預(yù)制板材，鋼材或鋁合金材制作。所述的柔性封口板很薄，可以用橡膠等彈性好的材料制作。在地震作用下，結(jié)構(gòu)的層間產(chǎn)生相對側(cè)移，摩擦阻尼墻的內(nèi)摩擦板和外摩擦板之 間產(chǎn)生相對滑動，內(nèi)摩擦板、外摩擦板與沙子之間產(chǎn)生了摩擦阻力，通過來回往復(fù)運(yùn)動來消 耗地震輸入結(jié)構(gòu)的能量，從而保護(hù)主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全。摩擦阻力的大小可以通過調(diào)節(jié)預(yù) 緊螺栓的預(yù)壓力來實現(xiàn)。本實用新型具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)(1)造價非常低廉。相比目前已有的阻尼墻，甚至絕大部分阻尼器，本實用新型摩 擦阻尼墻的造價都是很低的。原因是本實用新型采用的耗能材料的價格很便宜，比如沙子 可以采用建筑上常用的普通沙子，內(nèi)摩擦板和外摩擦板都可以采用木材制作，很適合在經(jīng) 濟(jì)水平欠發(fā)達(dá)但地震烈度較高的地區(qū)使用。(2)耗能效果較好。由于使用整面墻體來耗能，并且可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡卣鹆叶?，?過調(diào)整預(yù)緊螺栓的預(yù)壓力來控制摩擦力的大小，本實用新型可以達(dá)到很好的耗能效果。(3)實現(xiàn)了隔墻的減震耗能。本實用新型可用于隔墻，內(nèi)摩擦板與外摩擦板均用木 材制作，既可以用作輕質(zhì)隔墻，又可以實現(xiàn)耗能，在結(jié)構(gòu)任何需要分割空間的地方均可以使 用，實現(xiàn)了輕質(zhì)隔墻的耗能作用，意義重大，將廣發(fā)應(yīng)用于隔墻領(lǐng)域。

圖1為本實用新型主視圖；圖2為本實用新型側(cè)視圖；圖3為本實用新型圖2的C-C剖視圖；圖4為本實用新型圖1的A-A剖視圖；圖5為本實用新型圖1的B-B剖視圖；圖6為本實用新型圖4的D-D剖視圖；附圖中數(shù)字含義如下1-外摩擦板；2-內(nèi)摩擦板；3-側(cè)板；4-柔性封口板；5-上安裝板；6_下安裝板； 7-沙子；8-預(yù)緊螺栓；9-安裝螺栓；10-剛性墊片
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
4[0031]如圖1 6所示，本實用新型主要包括一塊內(nèi)摩擦板2、兩塊外摩擦板1、兩塊側(cè)板 3、柔性封口板4、上安裝板5、下安裝板6、沙子7、預(yù)緊螺栓8、安裝螺栓9、剛性墊片10，內(nèi)摩 擦板2通過上安裝板5和安裝螺栓9固定在上層樓蓋，外摩擦板1通過下安裝板6和安裝 螺栓9固定在下層樓蓋，兩塊側(cè)板3與兩塊外摩擦板1及下安裝板6連接在一起，外摩擦板 1頂部和側(cè)板3頂部用柔性封口板4密封起來，特別地內(nèi)摩擦板2位于兩塊外摩擦板1之間 并距兩塊外摩擦板1有一定距離，在內(nèi)摩擦板2、外摩擦板1、側(cè)板3和下安裝板6之間填充 沙子7，并在內(nèi)摩擦板2和外摩擦板1相對應(yīng)位置上開有滑動孔，預(yù)緊螺栓8穿過滑動孔施 加預(yù)壓力。所述的內(nèi)摩擦板2和外摩擦板1與沙子7接觸的表面應(yīng)鑿毛或作噴砂處理來增大 其與沙子7之間的摩擦系數(shù)。所述的內(nèi)摩擦板2和外摩擦板1與沙子7接觸的表面可以設(shè)有凸出的小部件，小 部件可以是長條形的半圓柱體，長條形的棱柱體，以及分布在內(nèi)摩擦板2和外摩擦板1表面 的半球形體。所述的內(nèi)摩擦板2短邊邊緣距離較近側(cè)板3的水平凈距離應(yīng)大于樓層最大相對側(cè) 移值。所述的滑動孔的長邊垂直于層高方向，其寬度應(yīng)大于預(yù)緊螺栓8直徑，長度至少 為樓層最大相對側(cè)移值的二倍以上。所述的預(yù)緊螺栓8與兩塊外摩擦板1接觸的部位設(shè)有剛性墊片10，剛性墊片10的 形狀可以與滑動孔類似，其尺寸必須大于滑動孔的尺寸，其可以用一塊鋼板制作。所述的側(cè)板3宜用柔性材料制作。所述的沙子7為土木工程中使用的沙子、鐵砂或鋼砂。所述的內(nèi)摩擦板2和外摩擦板1由木材，復(fù)合板材，預(yù)制板材，鋼材或鋁合金材制作。所述的柔性封口板4很薄，可以用橡膠等彈性好的材料制作。為了更好的說明本實用新型的具體實施方式
，下面舉幾個具體的實施例子實施例1，外摩擦板1、內(nèi)摩擦板2為木材制作，側(cè)板3為木材制作，上安裝板5和 下安裝板6用厚度較大的硬質(zhì)木材制作，柔性封口板4用薄橡膠片制作，內(nèi)摩擦板2與上 安裝板5及外摩擦板1與下安裝板6通過角鋼與螺栓連接在一起。填充的沙子7為普通的 沙子。該實施例具有造價低廉，施工容易，易于就地取材，方便制作且耗能效果較好的優(yōu)點(diǎn)， 適合在廣大經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)推廣使用。實施例2，外摩擦板1用木材制作，內(nèi)摩擦板2用較薄鋼板制作，內(nèi)摩擦板2上沿層 高方向焊有凸出的半圓柱體小構(gòu)件，側(cè)板3為橡膠板制作，上安裝板5和下安裝板6用鋼板 制作，柔性封口板4用薄橡膠片制作，內(nèi)摩擦板2與上安裝板5焊接在一起，外摩擦板1與 下安裝板6通過角鋼與螺栓連接在一起。填充的沙子7為普通的沙子。該實施例具有造價 較低，施工容易且耗能效果較好的優(yōu)點(diǎn)。實施例3，外摩擦板1和內(nèi)摩擦板2均用較薄鋼板制作，內(nèi)摩擦板2上沿層高方向 焊有凸出的半圓柱體小構(gòu)件，側(cè)板3用硬質(zhì)橡膠板制作，上安裝板5和下安裝板6用鋼板制 作，柔性封口板4用薄橡膠片制作，內(nèi)摩擦板2與上安裝板5焊接在一起，外摩擦板1與下 安裝板6焊接在一起。填充的沙子7為鐵砂。該實施例造價較高，施工容易，耐久性和耗能效果較好。當(dāng)然本實用新型不限于以上三種實施方式，內(nèi)摩擦板2和外摩擦板1的材質(zhì)，填充 的沙子7的類型，側(cè)板3的材料，上安裝板5和下安裝板6的材料等都可以根據(jù)實際情況組 合使用，從而達(dá)到既經(jīng)濟(jì)又實用的目的。本實用新型可廣泛用于各種隔墻和非承重墻結(jié)構(gòu)中，在地震作用時，可以通過摩 擦阻尼墻耗散大量地震能量，達(dá)到保護(hù)主要受力構(gòu)件的目的，特別是本實用新型概念清晰， 造價低廉，效果較好，構(gòu)造簡單，施工方便，有利于在廣大地震設(shè)防區(qū)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的推廣 應(yīng)用。
權(quán)利要求一種摩擦阻尼墻，主要包括一塊內(nèi)摩擦板(2)、兩塊外摩擦板(1)、兩塊側(cè)板(3)、柔性封口板(4)、上安裝板(5)、下安裝板(6)、沙子(7)、預(yù)緊螺栓(8)、安裝螺栓(9)、剛性墊片(10)，內(nèi)摩擦板(2)通過上安裝板(5)和安裝螺栓(9)固定在上層樓蓋，外摩擦板(1)通過下安裝板(6)和安裝螺栓(9)固定在下層樓蓋，兩塊側(cè)板(3)與兩塊外摩擦板(1)及下安裝板(6)連接在一起，外摩擦板(1)頂部和側(cè)板(3)頂部用柔性封口板(4)密封起來，其特征在于內(nèi)摩擦板(2)位于兩塊外摩擦板(1)之間并距兩塊外摩擦板(1)有一定距離，在內(nèi)摩擦板(2)、外摩擦板(1)、側(cè)板(3)和下安裝板(6)之間填充沙子(7)，并在內(nèi)摩擦板(2)和外摩擦板(1)相對應(yīng)位置上開有滑動孔，預(yù)緊螺栓(8)穿過滑動孔施加預(yù)壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦阻尼墻，其特征在于所述的內(nèi)摩擦板(2)和外摩擦板 (1)與沙子(7)接觸的表面應(yīng)鑿毛或作噴砂處理來增大其與沙子(7)之間的摩擦系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦阻尼墻，其特征在于所述的內(nèi)摩擦板(2)和外摩擦板 (1)與沙子(7)接觸的表面可以設(shè)有凸出的小部件，小部件可以是長條形的半圓柱體，長條 形的棱柱體，以及分布在內(nèi)摩擦板(2)和外摩擦板(1)表面的半球形體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦阻尼墻，其特征在于所述的內(nèi)摩擦板(2)短邊邊緣距 離較近側(cè)板(3)的水平凈距離應(yīng)大于樓層最大相對側(cè)移值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦阻尼墻，其特征在于所述的滑動孔的長邊垂直于層高 方向，其寬度應(yīng)大于預(yù)緊螺栓(8)直徑，長度至少為樓層最大相對側(cè)移值的二倍以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦阻尼墻，其特征在于所述的預(yù)緊螺栓(8)與兩塊外摩 擦板(1)接觸的部位設(shè)有剛性墊片(10)，剛性墊片(10)的形狀可以與滑動孔類似，其尺寸 必須大于滑動孔的尺寸，其可以用一塊鋼板制作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦阻尼墻，其特征在于所述的側(cè)板(3)宜用柔性材料制作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦阻尼墻，其特征在于所述的沙子(7)為土木工程中使 用的沙子、鐵砂或鋼砂。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦阻尼墻，其特征在于所述的內(nèi)摩擦板(2)和外摩擦板 (1)由木材，復(fù)合板材，預(yù)制板材，鋼材或鋁合金材制作。
專利摘要本實用新型是一種摩擦阻尼墻，屬于建筑結(jié)構(gòu)消能減震控制領(lǐng)域。其包括內(nèi)摩擦板、外摩擦板、側(cè)板、柔性封口板、上安裝板、下安裝板、沙子、預(yù)緊螺栓、安裝螺栓、剛性墊片等構(gòu)件，內(nèi)摩擦板和外摩擦板通過上、下安裝板和安裝螺栓固定在上、下層樓蓋，內(nèi)摩擦板位于兩塊外摩擦板之間，在內(nèi)摩擦板、外摩擦板、側(cè)板和下安裝板之間填充沙子，并在內(nèi)摩擦板和外摩擦板相對應(yīng)位置上開有滑動孔，預(yù)緊螺栓穿過滑動孔施加預(yù)壓力。地震時，相鄰上下層樓蓋發(fā)生相對位移，從而帶動內(nèi)摩擦板和外摩擦板產(chǎn)生相對運(yùn)動，通過內(nèi)外摩擦板與沙子之間的摩擦力實現(xiàn)耗能減震。本實用新型效果較好，造價低廉，施工方便，有利于在廣大地震設(shè)防區(qū)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的推廣應(yīng)用。
文檔編號E04B1/98GK201713957SQ201020106860
公開日2011年1月19日 申請日期2010年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
發(fā)明者陳云, 陳淵, 陳生明 申請人:陳云