專利名稱：一種裝配式粘彈性阻尼墻體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)耗能減振控制領(lǐng)域，具體是一種裝配式粘彈性阻尼墻體。利用結(jié)構(gòu)層間變形，使得粘彈性材料發(fā)生剪切變形耗散能量，從而對結(jié)構(gòu)起到消能減振的作用。該阻尼墻體可廣泛應(yīng)用用建筑結(jié)構(gòu)的層間耗能，與傳統(tǒng)的粘彈性阻尼器相比，具有耗能能力強(qiáng)、可提供建筑結(jié)構(gòu)較多的使用空間，并且方便安裝和維修，符合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計及功能性要求等優(yōu)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
結(jié)構(gòu)耗能減振技術(shù)是一種有效、實(shí)用的結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)，它是通過在結(jié)構(gòu)的適當(dāng)位置安裝耗能元件或裝置，以減小結(jié)構(gòu)在地震、風(fēng)或其他動力荷載作用下的動力響應(yīng)。粘彈性阻尼器是一種廣泛應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)提供附加剛度和阻尼，減小結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng)，以達(dá)到減振的目的。已有的研究結(jié)果表明，粘彈性阻尼器具有如下優(yōu)點(diǎn):(I )在較小的振動條件下也能夠進(jìn)行耗能；(2 )阻尼器的力與位移滯回曲線近似于橢圓形，力學(xué)模型簡單；(3 )在不同的加載頻率和循環(huán)次數(shù)下，阻尼器動力性能穩(wěn)定、耗能能力強(qiáng)；(4 )構(gòu)造簡單、制造方便、價格低廉、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。但粘彈性阻尼器的安裝需要支撐，對于剛度和阻尼要求較高的結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的支撐式粘彈性阻尼器往往無法達(dá)到預(yù)期的設(shè)計要求。日本學(xué)者M(jìn) i y a z a k i于I 9 8 6年提出的粘滯阻尼墻充分利用墻體所提供的空間，通過調(diào)整阻尼墻截面尺寸、內(nèi)部剪切鋼板的片數(shù)提供所需的阻尼力，有效提高結(jié)構(gòu)的阻尼、降低結(jié)構(gòu)的 動力響應(yīng)，克服了傳統(tǒng)支撐式阻尼器的局限性。目前公認(rèn)的粘滯阻尼墻一般由鋼箱體、內(nèi)鋼板及粘滯材料組成。實(shí)際工程應(yīng)用時，鋼箱體固定于建筑樓面梁，內(nèi)鋼板固定于上層梁，鋼箱體內(nèi)灌入一種特殊的粘滯阻尼材料。當(dāng)樓層發(fā)生相對變形或速度時，內(nèi)鋼板在裝滿粘滯阻尼材料的鋼箱體內(nèi)滑動，由粘滯材料的剪切變形產(chǎn)生阻尼力，耗散振動能量，從而減小主體結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng)。由于粘滯阻尼墻所灌入的特殊粘滯阻尼材料，既有研究結(jié)果表明:粘滯阻尼墻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，粘滯阻尼墻的性能表現(xiàn)為很強(qiáng)的頻率和幅值依賴性。另外，在實(shí)際工程應(yīng)用中，由于建筑設(shè)計安裝等各種因素的影響，粘滯阻尼器也并不是一種處于純剪切狀態(tài)，從而導(dǎo)致粘滯阻尼器的減振效果降低。針對上述粘滯阻尼墻的缺點(diǎn)、充分利用粘彈性阻尼器的優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明提出一種裝配式的粘彈性阻尼墻體。該粘彈性阻尼墻體可以通過把需要安裝阻尼墻的整片墻體分成多個較窄尺寸的粘彈性阻尼墻體來加工制造和安裝，從而解決鋼板和粘彈性材料大面積粘結(jié)的工藝缺陷。而且粘彈性墻體實(shí)際工程安裝應(yīng)用時，粘彈性墻體和框架柱、隔墻條板或另一粘彈性墻體之間留設(shè)一定空隙，空隙之間填充粘彈性材料，從而實(shí)現(xiàn)阻尼墻體和框架柱的柔性連接與協(xié)同工作，提供較大彈塑性變形能力
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要提供一種耗能能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定、構(gòu)造簡單、加工制造方便，可提供建筑結(jié)構(gòu)較多的使用空間，并且方便安裝和維修，符合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計及功能性要求的阻尼墻體。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種裝配式粘彈性阻尼墻體，包括有設(shè)置在粘彈性阻尼墻體中間的中間鋼板層及設(shè)置在中間鋼板兩側(cè)的第一外側(cè)鋼板層和第二外側(cè)鋼板層，以及連接所述第一外側(cè)鋼板層和第二外側(cè)鋼板層的上部墻體連接鋼板，和連接在所述中間鋼板兩側(cè)的第一下部墻體連接鋼板和第二下部墻體連接鋼板。所述中間鋼板層和第一外側(cè)鋼板層及第二外側(cè)鋼板層之間分別設(shè)有粘彈性材料層。為了保證結(jié)構(gòu)的可靠性和具有更好的耗能能力:
優(yōu)選地，所述粘彈性材料層為聞裳減橡I父系粘彈性材料。優(yōu)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(cè)鋼板層及第二外側(cè)鋼板層采用橡膠和鋼板粘結(jié)工藝?yán)喂炭煽空辰Y(jié)。優(yōu)選地，所述的第一外側(cè)鋼板層和第二外側(cè)鋼板層與上部墻體連接鋼板及墊板采用高強(qiáng)螺栓連接。優(yōu)選地，所述的中間鋼板兩側(cè)與第一下部墻體連接鋼板和第二下部墻體連接鋼板采用高強(qiáng)螺栓連接。優(yōu)選地，所述裝配式粘彈性阻尼墻體為所述裝配式粘彈性阻尼墻體的兩個或者兩個以上單元。優(yōu)選地，所述中間鋼板、第一外側(cè)鋼板層、第二外側(cè)鋼板層、上部墻體連接鋼板、墊板、第一下部墻體連接鋼板、第二下部墻體連接鋼板和/或粘彈性材料為一層或者一層以上。 優(yōu)選地，粘彈性阻尼墻體和框架柱、隔墻條板和/或另一粘彈性阻尼墻體之間留設(shè)空隙，空隙之間填充粘彈性材料。采用上述技術(shù)方案的裝配式粘彈性阻尼墻體具有傳統(tǒng)支撐式粘彈性阻尼器和粘滯阻尼墻的優(yōu)點(diǎn)，又彌補(bǔ)了兩者的不足與缺點(diǎn)。該粘彈性阻尼墻體充分利用墻體所提供的空間，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，并且在所有的振動條件下都能進(jìn)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；該粘彈性阻尼墻體力學(xué)模型簡單，分析設(shè)計方法明確易行；在不同的加載頻率和循環(huán)次數(shù)下，該阻尼墻體動力性能穩(wěn)定、耗能能力強(qiáng)；裝配式粘彈性阻尼墻體構(gòu)造簡單，制造、安裝和維修方便，可以根據(jù)樓層間墻體內(nèi)所需設(shè)置的阻尼墻大小、位置等方便進(jìn)行調(diào)整，符合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計及功能性要求；該粘彈性阻尼墻體實(shí)際工程安裝應(yīng)用時，粘彈性阻尼墻體和框架柱、隔墻條板或另一粘彈性阻尼墻體之間留設(shè)一定空隙，空隙之間填充粘彈性材料，從而實(shí)現(xiàn)阻尼墻體和框架柱的柔性連接與協(xié)同工作，提供較大彈塑性變形能力。


圖1是本發(fā)明裝配式粘彈性阻尼墻體的三維視圖。圖2是本發(fā)明裝配式粘彈性阻尼墻體的側(cè)視圖。圖3是本發(fā)明裝配式粘彈性阻尼墻體的正視圖。圖4是本發(fā)明裝配式粘彈性阻尼墻體結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例裝配式粘彈性阻尼墻體安裝至結(jié)構(gòu)中。
具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)一步說明:
如圖1和4所示，本發(fā)明提供一種裝配式粘彈性阻尼墻體，包括有設(shè)置在所述阻尼墻體中間的中間鋼板層I及設(shè)置在中間鋼板兩側(cè)的第一外側(cè)鋼板層21和第二外側(cè)鋼板層22，中間鋼板層I和第一外側(cè)鋼板層21及第二外側(cè)鋼板層22之間分別設(shè)有第一粘彈性材料層31和第二粘彈性材料層32，采用橡膠和鋼板粘結(jié)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(cè)鋼板層21及第二外側(cè)鋼板層22牢固粘結(jié)，為了減小溫度對所述阻尼墻體的影響，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墻體至結(jié)構(gòu)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(fā)生剪切變形，利用高強(qiáng)螺栓和上部墻體連接鋼板4及第一墊板61和第二墊板62，緊固連接所述第一外側(cè)鋼板層21和第二外側(cè)鋼板層22的上端，所述上部墻體連接鋼板4的下端、第一墊板61和第二墊板62、第一外側(cè)鋼板層21和第二外側(cè)鋼板層22的上端的對應(yīng)位置，開設(shè)所需數(shù)量的孔徑為20-25mm的螺栓孔，螺栓依次穿過所述第一外側(cè)鋼板層21、第一墊板61、上部墻體連接鋼板4、第二墊板62和第二外側(cè)鋼板層22各對應(yīng)位置的螺栓孔。采用高強(qiáng)螺栓和第一下部墻體連接鋼板51及第二下部墻體連接鋼板52，緊固連接在所述中間鋼板層1下端的兩側(cè)，所述第一下部墻體連接鋼板51和第二下部墻體連接鋼板52的上端及中間鋼板層1下端的對應(yīng)位置，開設(shè)所需數(shù)量的孔徑為20-25mm的螺栓孔，螺栓依次穿過所述第一下部墻體連接鋼板51、中間鋼板層I和第二下部墻體連接鋼板52各對應(yīng)位置的螺栓孔。如圖5所示，所述上部墻體連接鋼板4的上端與預(yù)置于結(jié)構(gòu)上層梁的鋼件焊接或螺栓連接，所述第一下部墻體連接鋼板51和第二下部墻體連接鋼板52的下端與預(yù)置于建筑樓面梁的鋼件焊接或螺栓連接，從而把所述粘彈性阻尼墻體安裝至結(jié)構(gòu)中。所述阻尼墻體和框架柱、隔墻條板或另一所述粘彈性阻尼墻體之間留設(shè)一定空隙，空隙之間填充粘彈性材料，從而實(shí)現(xiàn)所述阻尼墻體和框架柱的柔性連接與協(xié)同工作，提供較大彈塑性變形能力。 所述粘彈性阻尼墻體充分利用建筑結(jié)構(gòu)墻體所提供的空間，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，并且在所有的振動條件下都能進(jìn)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；所述粘彈性阻尼墻體力學(xué)模型簡單，分析設(shè)計方法明確易行；在不同的加載頻率和循環(huán)次數(shù)下，所述粘彈性阻尼墻體動力性能穩(wěn)定、耗能能力強(qiáng)；所述粘彈性阻尼墻體構(gòu)造簡單，制造、安裝和維修方便，可以根據(jù)樓層間墻體內(nèi)所需設(shè)置的阻尼墻大小、位置等方便進(jìn)行調(diào)整，符合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計及功能性要求。以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，比如簡單改變中間鋼板的層數(shù)和粘彈性層的設(shè)置層數(shù)，以及換用不同的粘彈性材料等，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。
權(quán)利要求
1.一種裝配式粘彈性阻尼墻體，其特征在于:設(shè)置在所述阻尼墻體中間的中間鋼板層及設(shè)置在中間鋼板兩側(cè)的第一外側(cè)鋼板層和第二外側(cè)鋼板層，以及連接所述第一外側(cè)鋼板層和第二外側(cè)鋼板層的上部墻體連接鋼板及墊板，和連接在所述中間鋼板兩側(cè)的第一下部墻體連接鋼板和第二下部墻體連接鋼板，所述中間鋼板層和第一外側(cè)鋼板層及第二外側(cè)鋼板層之間分別設(shè)有粘彈性材料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式粘彈性阻尼墻體，其特征在于:所述粘彈性材料層為高衰減橡膠系粘彈性材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式粘彈性阻尼墻體，其特征在于:所述粘彈性材料層分別與所述的中間鋼板和第一外側(cè)鋼板層及第二外側(cè)鋼板層采用橡膠和鋼板粘結(jié)工藝?yán)喂炭煽空辰Y(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的裝配式粘彈性阻尼墻體，其特征在于:所述的第一外側(cè)鋼板層和第二外側(cè)鋼板層與上部墻體連接鋼板采用高強(qiáng)螺栓連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的裝配式粘彈性阻尼墻體，其特征在于:所述的中間鋼板兩側(cè)與第一下部墻體連接鋼板和第二下部墻體連接鋼板采用高強(qiáng)螺栓連接。
6.一種裝配式粘彈性阻尼墻體，其特征在于:所述裝配式粘彈性阻尼墻體為權(quán)利要求1或2或3中所述裝配式粘彈性阻尼墻體的兩個或者兩個以上單元。
7.—種裝配式粘彈性阻尼墻體，其特征在于:所述裝配式粘彈性阻尼墻體為權(quán)利要求4或5中所述裝配式粘彈性阻尼墻體的兩個或者兩個以上單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的裝配式粘彈性阻尼墻體，其特征在于:所述中間鋼板、第一外側(cè)鋼板層、第二外側(cè)鋼板層、上部墻體連接鋼板、墊板、第一下部墻體連接鋼板、第二下部墻體連接鋼板和/或粘彈性材料為一層或者一層以上?！?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的裝配式粘彈性阻尼墻體，其特征在于:粘彈性阻尼墻體和框架柱、隔墻條板和/或另一粘彈性阻尼墻體之間留設(shè)空隙，空隙之間填充粘彈性材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝配式粘彈性阻尼墻體，其特征在于:粘彈性阻尼墻體和框架柱、隔墻條板和/或另一粘彈性阻尼墻體之間留設(shè)空隙，空隙之間填充粘彈性材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)耗能減振控制領(lǐng)域，具體是一種裝配式粘彈性阻尼墻。該阻尼墻體包括粘結(jié)在一起的中間鋼板、粘彈性材料層及兩外側(cè)鋼板，上部墻體連接鋼板與墊板，以及兩下部墻體連接鋼板。中間鋼板和兩外側(cè)鋼板之間分別設(shè)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(cè)鋼板采用橡膠和鋼板粘結(jié)工藝?yán)喂炭煽空辰Y(jié)。兩外側(cè)鋼板和上部墻體連接鋼板及墊板通過高強(qiáng)螺栓緊固連接在一起，中間鋼板和兩下部墻體連接鋼板通過高強(qiáng)螺栓緊固連接在一起。本發(fā)明耗能能力強(qiáng)、可提供建筑結(jié)構(gòu)較多的使用空間，并且方便安裝和維修，符合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)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(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者歐進(jìn)萍, 劉敏, 李惠 申請人:歐進(jìn)萍