本發(fā)明涉及裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種利用墻間錯(cuò)動(dòng)的阻尼墻。
背景技術(shù):
裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)既具有預(yù)制裝配化的技術(shù)優(yōu)勢(shì),同時(shí)又存在傳統(tǒng)混凝土框架抗震性能薄弱、節(jié)點(diǎn)受力復(fù)雜的缺陷,當(dāng)前裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)在我國(guó)具有極為廣闊的發(fā)展前景,目前裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)有以下問(wèn)題:(1)結(jié)構(gòu)的整體性差,裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)由預(yù)制構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)拼裝而成,如連接設(shè)計(jì)施工控制不好的話,很容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體性和冗余度差的問(wèn)題,該類震害在歷次地震中屢見(jiàn)不鮮。(2)框架結(jié)構(gòu)的耗能能力差,目前在裝配式混凝土框架節(jié)點(diǎn)連接上有,等效現(xiàn)澆連接、焊接、螺栓連接、預(yù)應(yīng)力連接、后澆整體式連接等多種方式,但結(jié)構(gòu)抗震性能差、耗能能力低。(3)填充墻的設(shè)計(jì)具有不好的影響和地震破壞有危害性,地震中曾出現(xiàn)大量框架填充墻破壞或倒塌,這使填充墻的抗震問(wèn)題及其對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響受到廣泛關(guān)注和重視。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的目的是:提供一種利用墻間錯(cuò)動(dòng)的阻尼墻,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工周期短、具有良好的阻尼抗震效果。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種利用墻間錯(cuò)動(dòng)的阻尼墻,包括結(jié)構(gòu)相同的上連接梁和下連接梁、右端塊、多塊第一標(biāo)準(zhǔn)塊、多塊第二標(biāo)準(zhǔn)塊、左端塊、結(jié)構(gòu)相同的左連接柱和右連接柱;
第一標(biāo)準(zhǔn)塊和第二標(biāo)準(zhǔn)塊均包括一體形成且相互錯(cuò)開(kāi)的后連接板和前連接板,后連接板相對(duì)前連接板向下和向右突出,后連接板形成向下突出的下突出板和向右突出的右突出板,前連接板相對(duì)后連接板向上和向左突出,前連接板形成向上突出的上突出板和向左突出的左突出板;
右端塊包括一體形成的后板和前板,后板相對(duì)前板向下突出,后板形成向下突出的下突出板,前板相對(duì)后板向上、向左和向右突出,前板形成向上突出的上突出板、向左突出的左突出板和向右突出的右突出板;
左端塊包括一體形成的后板和前板,后板相對(duì)前板向下和向右突出,后板形成向下突出的下突出板和向右突出的右突出板,前板相對(duì)后板向左和向上突出,前板形成向上突出的上突出板和向左突出的左突出板;
左連接柱和右連接柱均包括一體形成的后立柱和前立柱,后立柱和前立柱的一端平齊,后立柱的寬度大于前立柱的寬度,后立柱相對(duì)前立柱向上和向下突出,后立柱形成向上突出的上突出柱和向下突出的下突出柱,左連接柱的后立柱相對(duì)左連接柱的前立柱形成向右突出的右突出柱,右連接柱的后立柱相對(duì)右連接柱的前立柱形成向左突出的左突出柱;
第一標(biāo)準(zhǔn)塊的上突出板設(shè)有多個(gè)緊固螺栓孔,第一標(biāo)準(zhǔn)塊的下突出板設(shè)有多個(gè)松動(dòng)螺栓孔;第二標(biāo)準(zhǔn)塊的上突出板設(shè)有多個(gè)松動(dòng)螺栓孔,第二標(biāo)準(zhǔn)塊的下突出板設(shè)有多個(gè)緊固螺栓孔;右端塊的上突出板設(shè)有多個(gè)緊固螺栓孔,右端塊的下突出板設(shè)有多個(gè)松動(dòng)螺栓孔;左端塊的上突出板設(shè)有多個(gè)松動(dòng)螺栓孔,左端塊的下突出板設(shè)有多個(gè)緊固螺栓孔;
上連接梁和下連接梁均呈L型結(jié)構(gòu),第二標(biāo)準(zhǔn)塊的上突出板通過(guò)徑向松動(dòng)螺栓連接在上連接梁的豎直板上,第二標(biāo)準(zhǔn)塊的下突出板通過(guò)緊固螺栓固定在下連接梁的豎直板上,第二標(biāo)準(zhǔn)塊的左突出板緊靠在相鄰第一標(biāo)準(zhǔn)塊的右突出板上,第二標(biāo)準(zhǔn)塊的右突出板緊靠在相鄰第一標(biāo)準(zhǔn)塊的左突出板上;第一標(biāo)準(zhǔn)塊的上突出板通過(guò)緊固螺栓固定在上連接梁的豎直板上,第一標(biāo)準(zhǔn)塊的下突出板通過(guò)徑向松動(dòng)螺栓連接在下連接梁的豎直板上;右端塊的上突出板通過(guò)緊固螺栓固定在上連接梁的豎直板上,右端塊的下突出板通過(guò)徑向松動(dòng)螺栓連接在下連接梁的豎直板上,右端塊的左突出板緊靠在最右邊第二標(biāo)準(zhǔn)塊的右突出板上,右端塊的右突出板緊靠在右連接柱的后立柱上;左端塊的上突出板通過(guò)徑向松動(dòng)螺栓連接在上連接梁的豎直板上,左端塊的下突出板通過(guò)緊固螺栓連接在下連接梁的豎直板上,左端塊的左突出板緊靠在左連接柱的后立柱上;左端塊的右突出板緊靠在最左邊第一標(biāo)準(zhǔn)塊的左突出板上。
進(jìn)一步的是:徑向松動(dòng)螺栓的直徑小于松動(dòng)螺栓孔的內(nèi)徑。這樣可使徑向松動(dòng)螺栓沿著上下左右(即螺栓的徑向方向)的方向晃動(dòng),而前后方向則固定。
進(jìn)一步的是:第一標(biāo)準(zhǔn)塊和第二標(biāo)準(zhǔn)塊的右端面設(shè)有橡膠墊。橡膠墊能保證連接的緊密性,減少縫隙。
進(jìn)一步的是:所有的右突出板和下突出板的端面上設(shè)有黏彈性材料層。黏彈性材料層能產(chǎn)生上下方向和左右方向的剪切力,從而產(chǎn)生阻尼現(xiàn)象。
進(jìn)一步的是:右端塊的右突出板緊靠在右連接柱的左突出柱和上突出柱,左端塊的左突出板緊靠在左連接柱的右突出柱和上突出柱。
進(jìn)一步的是:黏彈性材料層的端面上設(shè)有黏彈性材料釘,黏彈性材料層與相應(yīng)的右突出板或下突出板一體澆筑而成。黏彈性材料釘能加強(qiáng)連接。
總的說(shuō)來(lái),本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
預(yù)制阻尼墻結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明的阻尼墻結(jié)構(gòu)化,得以工業(yè)化生產(chǎn),從而減少了現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)施工量,有利于縮短工期、控制施工質(zhì)量,而且標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的阻尼墻既便于修繕更換,也便于節(jié)能和建筑構(gòu)件拆除后的重復(fù)利用。
(2)采用預(yù)制阻尼墻可避免普通填充墻豎向布置不均勻?qū)е碌慕Y(jié)構(gòu)薄弱層,另外預(yù)制阻尼墻與預(yù)制混凝土框架梁柱之間可通過(guò)可靠的連接構(gòu)造來(lái)保證在地震中的協(xié)同受力,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗震整體性。
(3)當(dāng)?shù)卣鹱饔幂^大時(shí),阻尼墻可通過(guò)相鄰墻板單元(標(biāo)準(zhǔn)塊)之間的往復(fù)相對(duì)位移,迫使減震層(黏彈性材料層)產(chǎn)生剪切滯回變形而耗散地震能量,從而減小整體結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),改善結(jié)構(gòu)抗震性能,而且預(yù)制阻尼墻本身也不易產(chǎn)生破壞或倒塌而危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明平面圖的爆炸圖。
圖2是本發(fā)明立體圖的爆炸圖。
圖3是本發(fā)明裝配好一半后的示意圖。
圖4是本發(fā)明裝配好后的示意圖。
圖5是第一標(biāo)準(zhǔn)塊第一方向的示意圖。
圖6是第一標(biāo)準(zhǔn)塊第二方向的示意圖。
圖7是第二標(biāo)準(zhǔn)塊第一方向的示意圖。
圖8是第二標(biāo)準(zhǔn)塊第二方向的示意圖。
圖9是右端塊第一方向的示意圖。
圖10是右端塊第二方向的示意圖。
圖11是左端塊第一方向的示意圖。
圖12是左端塊第二方向的示意圖。
圖13是左連接柱和右連接柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14是上連接梁的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15是緊固螺栓和徑向松動(dòng)螺栓的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16是右突出板或下突出板與黏彈性材料層的裝配圖。
圖17是右突出板或下突出板與黏彈性材料層的爆炸圖。
圖18是黏彈性材料層的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,1為上連接梁,2為下連接梁,3為右端塊,4為左端塊,5為第一標(biāo)準(zhǔn)塊,6為第二標(biāo)準(zhǔn)塊,7為左連接柱,8為右連接柱,9為徑向松動(dòng)螺栓,10為緊固螺栓,11為緊固螺栓孔,12為松動(dòng)螺栓孔,13為黏彈性材料層,14黏彈性材料釘,1-1為上連接梁的水平板,1-2為上連接梁的豎直板,3-1為右端塊的前板,3-2為右端塊的上突出板,3-3為右端塊的右突出板,3-4為右端塊的左突出板,3-5為右端塊的后板,3-6為右端塊的下突出板,4-1為左端塊的前板,4-2為左端塊的上突出板,4-3為左端塊的左突出板,4-4為左端塊的后板,4-5為左端塊的右突出板,4-6為左端塊的下突出板,5-1為第一標(biāo)準(zhǔn)塊的前連接板,5-2為第一標(biāo)準(zhǔn)塊的上突出板,5-3為第一標(biāo)準(zhǔn)塊的左突出板,5-4為第一標(biāo)準(zhǔn)塊的后連接板,5-5為第一標(biāo)準(zhǔn)塊的右突出板,5-6為第一標(biāo)準(zhǔn)塊的下突出板,6-1為第二標(biāo)準(zhǔn)塊的前連接板,6-2為第二標(biāo)準(zhǔn)塊的上突出板,6-3為第二標(biāo)準(zhǔn)塊的左突出板,6-4為第二標(biāo)準(zhǔn)塊的后連接板,6-5為第二標(biāo)準(zhǔn)塊的下突出板,6-6為第二標(biāo)準(zhǔn)塊的右突出板,第一標(biāo)準(zhǔn)塊和第二標(biāo)準(zhǔn)塊均包括一體形成且相互錯(cuò)開(kāi)的后連接板和前連接板,7-1為左連接柱的前立柱,7-2為左連接柱的右突出柱,7-3為左連接柱的上突出柱,7-4為左連接柱的下突出柱,8-1為右連接柱的前立柱,8-2為右連接柱的左突出柱,8-3為右連接柱的上突出柱,8-4為右連接柱的下突出柱。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
為敘述方便,現(xiàn)對(duì)下文所說(shuō)的方位規(guī)定如下:下文所說(shuō)的上下左右前后方向與圖1本身投影關(guān)系的上下左右前后方向一致。
結(jié)合圖1至圖18所示,一種利用墻間錯(cuò)動(dòng)的阻尼墻,包括結(jié)構(gòu)相同的上連接梁和下連接梁、右端塊、多塊第一標(biāo)準(zhǔn)塊、多塊第二標(biāo)準(zhǔn)塊、左端塊、結(jié)構(gòu)相同的左連接柱和右連接柱。
對(duì)于第一標(biāo)準(zhǔn)塊和第二標(biāo)準(zhǔn)塊而言,第一標(biāo)準(zhǔn)塊和第二標(biāo)準(zhǔn)塊均包括一體形成且相互錯(cuò)開(kāi)的后連接板和前連接板,后連接板和前連接板是一個(gè)整體,為描述方便,將其分成了后連接板和前連接板;后連接板相對(duì)前連接板向下和向右突出,后連接板相對(duì)前連接板而言,后連接板形成了向下突出的下突出板和向右突出的右突出板,前連接板相對(duì)后連接板向上和向左突出,前連接板相對(duì)后連接板而言,前連接板形成了向上突出的上突出板和向左突出的左突出板;可以看成,后連接板和前連接板是形狀和尺寸相同的板,前連接板相對(duì)后連接板向左上角錯(cuò)開(kāi)了一段距離。第一標(biāo)準(zhǔn)塊和第二標(biāo)準(zhǔn)塊是相同的結(jié)構(gòu),區(qū)別在于其設(shè)置的緊固螺栓孔和松動(dòng)螺栓孔的位置不一樣。
對(duì)于右端塊而言,將右端塊分成后板和前板兩部分來(lái)描述,右端塊包括一體形成的后板和前板,后板相對(duì)前板向下突出,后板相對(duì)前板而言,后板形成了向下突出的下突出板,前板相對(duì)后板向上、向左和向右突出,前板相對(duì)后板而言,前板形成了向上突出的上突出板、向左突出的左突出板和向右突出的右突出板。
對(duì)于左端塊而言,左端塊也包括一體形成的后板和前板,后板相對(duì)前板向下和向右突出,在左端塊中,后板相對(duì)前板而言,后板形成了向下突出的下突出板和向右突出的右突出板,前板相對(duì)后板向左和向上突出,前板相對(duì)后板而言,前板形成了向上突出的上突出板和向左突出的左突出板;
左連接柱和右連接柱是完全相同的兩根柱子,對(duì)稱地布置。左連接柱和右連接柱均包括一體形成的后立柱和前立柱,后立柱和前立柱的一端平齊,即對(duì)于左連接柱而言,后立柱的左端和前立柱的左端平齊,對(duì)于右連接柱而言,后立柱的右端和前立柱的右端平齊。后立柱的寬度大于前立柱的寬度。后立柱相對(duì)前立柱向上和向下突出,后立柱形成向上突出的上突出柱和向下突出的下突出柱,左連接柱的后立柱相對(duì)左連接柱的前立柱形成了向右突出的右突出柱,右連接柱的后立柱相對(duì)右連接柱的前立柱形成了向左突出的左突出柱。
第一標(biāo)準(zhǔn)塊的上突出板設(shè)有多個(gè)沿著橫向方向排列的緊固螺栓孔,橫向方向即左右方向,第一標(biāo)準(zhǔn)塊的下突出板設(shè)有多個(gè)沿著橫向方向排列的松動(dòng)螺栓孔;第二標(biāo)準(zhǔn)塊的上突出板設(shè)有多個(gè)沿著橫向方向排列的松動(dòng)螺栓孔,第二標(biāo)準(zhǔn)塊的下突出板設(shè)有多個(gè)沿著橫向方向排列的緊固螺栓孔;右端塊的上突出板設(shè)有多個(gè)沿著橫向方向排列的緊固螺栓孔,右端塊的下突出板設(shè)有多個(gè)松動(dòng)螺栓孔;左端塊的上突出板設(shè)有多個(gè)松動(dòng)螺栓孔,左端塊的下突出板設(shè)有多個(gè)緊固螺栓孔。
上連接梁和下連接梁均呈L型結(jié)構(gòu),為描述方便,將上連接梁分成豎直板和水平板來(lái)描述,將下連接梁也分成豎直板和水平板來(lái)描述。上連接梁和下連接梁均包括豎直板和水平板,上連接梁的水平板在上連接梁豎直板上端的前面,下連接梁的水平板在下連接梁豎直板下端的后面。第一標(biāo)準(zhǔn)塊和第二標(biāo)準(zhǔn)塊依次交替的排列并連接在一起,具體的,對(duì)于相鄰的第一標(biāo)準(zhǔn)塊和第二標(biāo)準(zhǔn)塊而言,第二標(biāo)準(zhǔn)塊的上突出板通過(guò)徑向松動(dòng)螺栓連接在上連接梁的豎直板上,第二標(biāo)準(zhǔn)塊的下突出板通過(guò)緊固螺栓固定在下連接梁的豎直板上,第二標(biāo)準(zhǔn)塊的左突出板緊靠在相鄰第一標(biāo)準(zhǔn)塊的右突出板上,第二標(biāo)準(zhǔn)塊的右突出板緊靠在相鄰第一標(biāo)準(zhǔn)塊的左突出板上;第一標(biāo)準(zhǔn)塊的上突出板通過(guò)緊固螺栓固定在上連接梁的豎直板上,第一標(biāo)準(zhǔn)塊的下突出板通過(guò)徑向松動(dòng)螺栓連接在下連接梁的豎直板上,第一標(biāo)準(zhǔn)塊的左突出板緊靠在相鄰第二標(biāo)準(zhǔn)塊的右突出板上,第一標(biāo)準(zhǔn)塊的右突出板緊靠在相鄰第二標(biāo)準(zhǔn)塊的左突出板上。右端塊的上突出板通過(guò)緊固螺栓固定在上連接梁的豎直板上,右端塊的下突出板通過(guò)徑向松動(dòng)螺栓連接在下連接梁的豎直板上,對(duì)于右端塊和最右邊的第二標(biāo)準(zhǔn)塊而言,右端塊的左突出板緊靠在最右邊第二標(biāo)準(zhǔn)塊的右突出板上;右端塊的右突出板緊靠在右連接柱的后立柱上。左端塊的上突出板通過(guò)徑向松動(dòng)螺栓連接在上連接梁的豎直板上,左端塊的下突出板通過(guò)緊固螺栓連接在下連接梁的豎直板上,左端塊的左突出板緊靠在左連接柱的后立柱上;對(duì)于左端塊和最左邊的第一標(biāo)準(zhǔn)塊而言,左端塊的右突出板緊靠在最左邊第一標(biāo)準(zhǔn)塊的左突出板上。
上連接梁和下連接梁的豎直板上均設(shè)有相應(yīng)的松動(dòng)螺栓孔,所有的徑向松動(dòng)螺栓的直徑小于松動(dòng)螺栓孔的內(nèi)徑。這樣可使徑向松動(dòng)螺栓沿著上下左右(即螺栓的徑向方向)的方向晃動(dòng),而前后方向則固定。即第一標(biāo)準(zhǔn)塊的上端是固定死的,第一標(biāo)準(zhǔn)塊的下端可上下左右的晃動(dòng),第二標(biāo)準(zhǔn)塊的下端是固定死的,第二標(biāo)準(zhǔn)塊的上端可上下左右的晃動(dòng)。
第一標(biāo)準(zhǔn)塊和第二標(biāo)準(zhǔn)塊的右端面設(shè)有橡膠墊,即對(duì)于第一標(biāo)準(zhǔn)塊而言,后連接板的右端面和前連接板的右端面均設(shè)有橡膠墊,對(duì)于第二標(biāo)準(zhǔn)塊而言,后連接板的右端面和前連接板的右端面也都設(shè)有橡膠墊。橡膠墊能保證連接的緊密性,減少縫隙。
所有的右突出板和下突出板的端面上設(shè)有黏彈性材料層。黏彈性材料層能產(chǎn)生上下方向和左右方向的剪切力,從而產(chǎn)生阻尼現(xiàn)象。黏彈性材料層的端面上設(shè)有黏彈性材料釘,黏彈性材料層與相應(yīng)的右突出板或下突出板一體澆筑而成,澆筑完成后,黏彈性材料釘則位于右突出板和下突出板內(nèi),黏彈性材料釘能加強(qiáng)連接。
右端塊的右突出板緊靠在右連接柱的左突出柱和上突出柱,右端塊的右突出板的上端進(jìn)一步地向右突出一部分,該部分緊靠在右連接柱的上突出柱;左端塊的左突出板緊靠在左連接柱的右突出柱和上突出柱,左端塊的左突出板的上端進(jìn)一步地向左突出一部分,該部分緊靠在左連接柱的上突出柱。
本發(fā)明的安裝情況,第一標(biāo)準(zhǔn)塊、第二標(biāo)準(zhǔn)塊、左端塊、右端塊拼接好后,所有的上突出板形成了一整個(gè)長(zhǎng)板,通過(guò)緊固螺栓或徑向松動(dòng)螺栓與上連接梁的豎直板連接,,所有的下突出板也形成了一整個(gè)長(zhǎng)板,通過(guò)緊固螺栓或徑向松動(dòng)螺栓與下連接梁的豎直板連接。當(dāng)阻尼墻發(fā)生左右上下方向的位移時(shí),相鄰的第一標(biāo)準(zhǔn)塊和第二標(biāo)準(zhǔn)塊會(huì)相互擠壓,從而起到阻尼效果,如第一標(biāo)準(zhǔn)塊的右端面會(huì)擠壓第二標(biāo)準(zhǔn)塊的左端面;同時(shí)因?yàn)樗械挠彝怀霭搴拖峦怀霭迳显O(shè)有黏彈性材料層,即在第一標(biāo)準(zhǔn)塊和第二標(biāo)準(zhǔn)塊相互擠壓的過(guò)程中,黏彈性材料層會(huì)產(chǎn)生彈性形變,從而能起到更好的阻尼效果;另外,徑向松動(dòng)螺栓的直徑小于松動(dòng)螺栓孔的內(nèi)徑,使得第一標(biāo)準(zhǔn)塊和第二標(biāo)準(zhǔn)塊像單擺似的,可以左右上下方向的晃動(dòng),即第一標(biāo)準(zhǔn)塊和第二標(biāo)準(zhǔn)塊只是一端固定,另一端可晃動(dòng),從而保證了阻尼現(xiàn)在的產(chǎn)生。第一標(biāo)準(zhǔn)塊上端固定,下端活動(dòng),第二標(biāo)準(zhǔn)塊則下端固定,上端活動(dòng),第一標(biāo)準(zhǔn)塊和第二標(biāo)準(zhǔn)塊這樣交替的排列,阻尼效果更好。本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)塊、端塊等可以在工廠預(yù)先加工而成,即標(biāo)準(zhǔn)塊、端塊等都是預(yù)制的,然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。標(biāo)準(zhǔn)塊、端塊的材質(zhì)可以選用混泥土。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式,但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制,其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。