一種可更換的剛度阻尼型連梁的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種可更換的剛度阻尼型連梁，包括鋼板、黏彈性材料、鉛芯、預(yù)埋件和螺栓，多塊鋼板之間填充黏彈性材料，填充之前在鋼板和黏彈性材料上預(yù)留孔洞，在鋼板和黏彈性材料硫化為一起之后，將鉛灌注到預(yù)留孔洞中固化形成鉛芯，兩端的鋼板與預(yù)埋至混凝土剪力墻中的預(yù)埋件通過螺栓連接，整個(gè)體系作為雙肢或多肢混凝土剪力墻之間的剛度阻尼型連梁，鋼板、黏彈性材料和鉛芯是可更換部件。本實(shí)用新型在鉛芯屈服后即開始耗能，黏彈性材料和鉛芯處于并聯(lián)狀態(tài)，在一定位移下兩者的耗能疊加，可以起到良好的消能減震作用；消能減震裝置與連梁功能的組合，給建筑布置帶來便利；黏彈性材料層和鉛芯的數(shù)量和尺寸可以根據(jù)需要靈活設(shè)計(jì)；本實(shí)用新型抗震概念設(shè)計(jì)清晰，結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，成本低廉，施工方便。
【專利說明】-種可更換的剛度阻尼型連梁

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種可更換的剛度阻尼型連梁，屬于抗震結(jié)構(gòu)體系領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)在抵御地震的過程中，是通過結(jié)構(gòu)體系的非線性變形和損傷來消耗 地震動(dòng)輸入的能量，這樣勢必造成抗震效果和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的不顯著，因此各類消能減震裝置 開始應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)幫助結(jié)構(gòu)消耗地震能量，從而保護(hù)主體結(jié)構(gòu)。但是這些消能減震裝置 一般是通過斜撐、人字撐或者層間柱的形式布置在結(jié)構(gòu)中，從而造成建筑布置和外觀效果 受到影響。
[0003] 本實(shí)用新型提出的一種可更換的剛度阻尼型連梁，將消能減震裝置與連梁兩種不 同功能構(gòu)件組合在一起，一方面提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能，另一方面對(duì)建筑設(shè)計(jì)幾乎不造成 影響。本實(shí)用新型中利用鉛芯和黏彈性材料的初始剛度提供剛度，起到傳統(tǒng)連梁的功能，即 在堅(jiān)向荷載和風(fēng)荷載作用下發(fā)揮剛度，聯(lián)系和支撐各墻肢。而建筑結(jié)構(gòu)一旦遭遇地震，鉛芯 和黏彈性材料發(fā)生較大變形，使得裝置提供剛度的同時(shí)提供阻尼，幫助結(jié)構(gòu)耗散地震能量， 保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，震后可以方便的對(duì)其進(jìn)行更換。本實(shí)用新型對(duì)于減小地震過程中結(jié)構(gòu)的損 傷和減輕震后的修復(fù)工作、保證人們生命和財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種可更換的剛度阻尼型連梁，提供剛度和阻尼的主 要材料是黏彈性材料和鉛芯，兩者處于并聯(lián)狀態(tài)，兩者在一定位移下的耗能疊加。相比傳統(tǒng) 連梁，本裝置向結(jié)構(gòu)中引入了消能裝置幫助結(jié)構(gòu)提高抗震性能；相比傳統(tǒng)消能減震裝置，本 裝置克服了對(duì)建筑設(shè)計(jì)的不利影響。
[0005] 本實(shí)用新型為一種可更換的剛度阻尼型連梁，包括鋼板1、黏彈性材料2、鉛芯3、 預(yù)埋件4和螺栓5,多塊鋼板1平行交替錯(cuò)開布置，相鄰的鋼板1之間填充黏彈性材料2,所 述鋼板1和黏彈性材料2上設(shè)有預(yù)留孔洞，所述鋼板1和黏彈性材料2硫化在一起后，鋼板 1和黏彈性材料2的上預(yù)留孔洞相互貫穿，所述預(yù)留孔洞內(nèi)填充鉛芯3,每塊鋼板1往外錯(cuò) 開的一端與預(yù)埋至混凝土剪力墻6中的預(yù)埋件4通過螺栓5連接。整個(gè)體系作為雙肢或多 肢混凝土剪力墻之間的剛度阻尼型連梁，其中鋼板1、黏彈性材料2和鉛芯3是可更換部件。 其工作狀態(tài)分兩種，在建筑結(jié)構(gòu)正常工作狀態(tài)下，即堅(jiān)向荷載和風(fēng)荷載作用下，本裝置相當(dāng) 于傳統(tǒng)連梁的作用，通過鉛芯和黏彈性阻尼器的初始剛度提供剛度，聯(lián)系和支撐各墻肢；在 地震荷載作用下，本裝置提供剛度的同時(shí)提供阻尼，有效提高結(jié)構(gòu)的耗能能力和減震效果， 從而保護(hù)主體結(jié)構(gòu)在地震下造成盡可能小的損傷。地震結(jié)束后，可以方便地對(duì)本裝置進(jìn)行 更換。
[0006] 本實(shí)用新型中，黏彈性材料5為高阻尼橡膠或類似具高耗能特性的黏彈性材料。
[0007] 本實(shí)用新型中，鉛芯3材料為固體鉛。
[0008] 本實(shí)用新型中，鉛芯3的橫截面可以是圓形或矩形。
[0009] 本實(shí)用新型中，每塊鋼板1的非錨固端和預(yù)埋件4或墻體6之間留有足夠空間，滿 足黏彈性材料2和鉛芯3變形的要求。
[0010] 本實(shí)用新型中，黏彈性材料層2和鉛芯3的數(shù)量和尺寸可以根據(jù)需要靈活設(shè)計(jì)。
[0011] 本實(shí)用新型中，預(yù)埋件4和混凝土墻體6之間具有足夠的錨固強(qiáng)度，需要通過計(jì)算 確定預(yù)埋件4的直錨筋或彎折錨筋的長度和截面。
[0012] 本實(shí)用新型中，可更換部件和預(yù)埋件4之間的連接采用高強(qiáng)螺栓摩擦型連接，需 要通過計(jì)算保證足夠的連接強(qiáng)度，在設(shè)計(jì)地震作用下不能產(chǎn)生滑移或者破壞。
[0013] 本實(shí)用新型所述的一種可更換的剛度阻尼型連梁需要與其上方的樓板斷開，且樓 板不影響本裝置在地震時(shí)的變形。
[0014] 本實(shí)用新型具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)：
[0015] (1)在堅(jiān)向荷載和風(fēng)荷載下，裝置只提供剛度，起到各墻肢之間的聯(lián)系和支撐作 用；在地震作用下，鉛芯和黏彈性材料發(fā)生變形，使得裝置提供剛度的同時(shí)提供阻尼，幫助 結(jié)構(gòu)耗散地震能量，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)。
[0016] (2)本實(shí)用新型在鉛芯屈服后即開始耗能，黏彈性材料和鉛芯處于并聯(lián)狀態(tài)，在 一定位移下兩者的耗能疊加，可以起到良好的消能減震作用；
[0017] (3)消能減震裝置與連梁功能的組合，給建筑布置帶來便利；
[0018] (4)黏彈性材料層和鉛芯的數(shù)量和尺寸可以根據(jù)需要靈活設(shè)計(jì)；
[0019] (5)本裝置使用螺栓和剪力墻連接，方便更換；
[0020] (6)本實(shí)用新型抗震概念設(shè)計(jì)清晰，結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，所用材料成本低廉，施工和更 換方便，減震效果良好。
[0021] 本實(shí)用新型可用于復(fù)雜、不規(guī)則、超高層或者高烈度地震區(qū)建筑結(jié)構(gòu)中，起到良好 的消能減震作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1是本實(shí)用新型一種可更換的剛度阻尼型連梁的示意圖；
[0023] 圖2是本實(shí)用新型一種可更換的剛度阻尼型連梁可更換部分示意圖；
[0024] 圖中標(biāo)號(hào)：1為鋼板、2為黏彈性材料、3為鉛芯、4為預(yù)埋件、5為螺栓、6為混凝土 剪力墻。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
[0026] 實(shí)施例1 :
[0027] 如圖1~2所示，本實(shí)用新型為一種可更換的剛度阻尼型連梁，包括鋼板1、黏彈性 材料2、鉛芯3、預(yù)埋件4和螺栓5。在鋼板上預(yù)留鉛芯孔洞和螺栓孔，將黏彈性材料2填充 在多塊鋼板1之間，填充時(shí)在黏彈性材料2上預(yù)留鉛芯孔洞，在鋼板1和黏彈性材料2硫化 為一起之后，將鉛灌注到預(yù)留孔洞中固化形成鉛芯3,兩端的鋼板1與預(yù)埋至混凝土剪力墻 6中的預(yù)埋件4通過高強(qiáng)螺栓5摩擦型連接，整個(gè)體系作為雙肢或多肢混凝土剪力墻之間的 剛度阻尼型連梁，其中鋼板1、黏彈性材料2和鉛芯3作為一個(gè)整體是可更換部件。
[0028] 以上是本實(shí)用新型的典型實(shí)例，本實(shí)用新型的實(shí)施不限于此。
【權(quán)利要求】
1. 一種可更換的剛度阻尼型連梁，包括鋼板（1)、黏彈性材料（2)、鉛芯（3)、預(yù)埋件（4) 和螺栓（5)，其特征在于：多塊鋼板⑴平行交替錯(cuò)開布置，相鄰的鋼板⑴之間填充黏彈 性材料（2)，所述鋼板（1)和黏彈性材料（2)上設(shè)有預(yù)留孔洞，所述鋼板（1)和黏彈性材料 (2)硫化在一起后，鋼板（1)和黏彈性材料（2)上預(yù)留孔洞相互貫穿，所述預(yù)留孔洞內(nèi)填充 鉛芯（3)，每塊鋼板（1)往外錯(cuò)開的一端與預(yù)埋至混凝土剪力墻（6)中的預(yù)埋件（4)通過螺 栓（5)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可更換的剛度阻尼型連梁，其特征在于：黏彈性材料（2) 為高阻尼橡膠。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可更換的剛度阻尼型連梁，其特征在于：鉛芯（3)材料 為固體鉛。
【文檔編號(hào)】E04B1/98GK203891242SQ201420241613
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】周穎, 龔順明, 陳鵬, 胡凱 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)