本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)隔震減震裝置領(lǐng)域，具體涉及一種新型耗能型剪力墻墻腳。

背景技術(shù)：

剪力墻是高層結(jié)構(gòu)中重要的抗側(cè)力構(gòu)件，能提供較大的抗側(cè)剛度。在地震作用下，剪力墻結(jié)構(gòu)通過在剪力墻底部形成塑形鉸區(qū)耗散能量，因此兩側(cè)墻腳的混凝土被壓碎，鋼筋被壓屈?，F(xiàn)有的試驗(yàn)研究以及震后震害報(bào)告也已證明，剪力墻在地震時(shí)的破壞集中于底部塑性鉸區(qū)，而底部塑性鉸區(qū)在震后往往很難修復(fù)，這會(huì)增加建筑結(jié)構(gòu)恢復(fù)其使用功能的時(shí)間，并且剪力墻底部塑性鉸區(qū)的修復(fù)費(fèi)用也會(huì)增加建筑結(jié)構(gòu)在地震后的間接經(jīng)濟(jì)損失。為了實(shí)現(xiàn)剪力墻結(jié)構(gòu)在震后的快速可恢復(fù)功能性，需研發(fā)一種新型耗能型剪力墻墻腳裝置來替換傳統(tǒng)的鋼筋混凝土墻腳，通過新型墻腳耗散地震輸入的能量，以保護(hù)剪力墻主體結(jié)構(gòu)不發(fā)生破壞。

黏彈性阻尼器是一種廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)的耗能減震裝置，它通過黏彈性材料的剪切變形耗散能量。常用的黏彈性阻尼器為平板式黏彈性阻尼器，由鋼板和黏彈性材料層疊合而成，當(dāng)鋼板發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將帶動(dòng)黏彈性材料層發(fā)生往復(fù)剪切變形，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件減震耗能的目標(biāo)。因此，新型耗能型剪力墻墻腳可采用平板式黏彈性阻尼器作為主要的耗能裝置。然而，現(xiàn)有的平板式黏彈性阻尼器如果受到平面外的大變形時(shí)，黏彈性材料與鋼板之間會(huì)發(fā)生粘結(jié)撕裂破壞，繼而不能繼續(xù)發(fā)揮黏彈性材料的功能。因此，需改善平板式黏彈性阻尼器在平面外的受力性能以及與其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形協(xié)調(diào)能力，繼而避免黏彈性材料與鋼板之間發(fā)生粘結(jié)撕裂破壞。

綜上所述，為了實(shí)現(xiàn)剪力墻在震后的快速可恢復(fù)功能性，需研制開發(fā)一種能夠在剪力墻平面內(nèi)有效耗散地震能量，并且能適應(yīng)剪力墻平面外轉(zhuǎn)動(dòng)的新型耗能型剪力墻墻腳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了實(shí)現(xiàn)剪力墻在震后的快速可恢復(fù)功能性，本發(fā)明研發(fā)了一種能夠在剪力墻平面內(nèi)有效耗散地震能量，并且能適應(yīng)剪力墻平面外轉(zhuǎn)動(dòng)的新型耗能型剪力墻墻腳。

本發(fā)明提出的一種新型耗能型剪力墻墻腳，由平板式黏彈性阻尼器、彈簧裝置和錨固裝置組成，其中：

平板式黏彈性阻尼器由第一外鋼板和黏彈性材料層組成，第一外鋼板位于黏彈性材料層兩側(cè)；彈性材料層通過硫化方式與兩外側(cè)第一外鋼板相連；

錨固裝置由上部錨固板、下部l形錨固板、墊塊以及螺栓連接裝置組成，螺栓連接裝置包括螺桿與螺母；所述平板式黏彈性阻尼器的一側(cè)第一外鋼板與上部剪力墻通過上部錨固板、墊塊和螺栓連接裝置連接，平板式黏彈性阻尼器的另一側(cè)外鋼板下部與基礎(chǔ)通過下部l形錨固板和螺栓連接裝置進(jìn)行連接；

彈簧裝置由鋼彈簧和第二外鋼板組成，第二外鋼板位于鋼彈簧兩側(cè)；所述彈簧裝置有兩組，安裝在平板式黏彈性阻尼器上部的一組彈簧裝置的第二外鋼板與平板式黏彈性阻尼器另一側(cè)外鋼板通過螺栓連接裝置進(jìn)行連接，該組彈簧裝置一側(cè)鋼板與上部剪力墻通過上部錨固板和螺栓連接裝置進(jìn)行連接；安裝在平板式黏彈性阻尼器下部的另一組彈簧裝置的一側(cè)外鋼板與平板式黏彈性阻尼器一側(cè)的第一外鋼板通過螺栓連接裝置連接，另一側(cè)第二外鋼板與基礎(chǔ)通過l形錨固板和螺栓連接裝置進(jìn)行連接。

當(dāng)剪力墻墻腳在平面內(nèi)與基礎(chǔ)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過平板式黏彈性阻尼器發(fā)生剪切變形耗散地震能量，彈簧裝置在剪力墻墻腳發(fā)生平面外轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)提供拉/壓力，避免平板式黏彈性阻尼器的鋼板與黏彈性材料層之間發(fā)生粘結(jié)撕裂破壞。

本發(fā)明的有益效果在于：

（1）可增強(qiáng)剪力墻在平面內(nèi)的耗能能力，在剪力墻平面內(nèi)，地震能量將主要由平板式黏彈性阻尼器耗散，這樣就可以減輕剪力墻主體結(jié)構(gòu)的破壞。

（2）安裝在平板式黏彈性阻尼器上的彈簧裝置可起到保護(hù)黏彈性阻尼器不發(fā)生粘結(jié)撕裂破壞的作用，也可限制剪力墻的平面外轉(zhuǎn)動(dòng)。

（3）本發(fā)明中的裝置均采用螺栓連接，方便墻腳的拆換，有利于實(shí)現(xiàn)剪力墻在震后的快速可恢復(fù)功能性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的主視圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的俯視圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的彈簧裝置主視圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的彈簧裝置俯視圖。

圖中標(biāo)號(hào)：1-第一外鋼板；2-平板式黏彈性阻尼器的黏彈性材料層；3-彈簧裝置中的鋼彈簧；4-第二外鋼板；5-上部錨固板；6-下部l形錨固板；7-螺栓連接裝置，包括螺桿與螺母；8-上部剪力墻；9-基礎(chǔ)；10-墊塊。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實(shí)施例1：如圖1和圖2所示，本發(fā)明是一種新型耗能型剪力墻墻腳，由平板式黏彈性阻尼器、彈簧裝置以及錨固裝置構(gòu)成，所述的平板式黏彈性阻尼器包括兩塊外側(cè)第一外鋼板1以及中間的黏彈性材料層2，黏彈性材料層2硫化連接于兩塊外側(cè)第一外鋼板1，第一外鋼板1預(yù)先設(shè)置若干螺栓孔，所述的彈簧裝置包括位于中間的鋼彈簧3以及位于兩塊外側(cè)第一外鋼板4，鋼彈簧3焊接于兩塊外側(cè)第二外鋼板4，外側(cè)第二外鋼板4預(yù)先設(shè)置若干螺栓孔，所述的錨固裝置包括上部錨固板5、下部l形錨固板6、墊塊10以及螺栓連接裝置7，上部錨固板5、下部l形錨固板6以及墊塊10預(yù)留有螺栓孔。

平板式黏彈性阻尼器的一側(cè)第一外鋼板1與上部剪力墻8通過上部錨固板5、墊塊10和螺栓連接裝置7進(jìn)行連接，另一側(cè)第一外鋼板1與基礎(chǔ)9通過下部l形錨固板6和螺栓連接裝置7進(jìn)行連接，安裝在平板式黏彈性阻尼器外側(cè)第一外鋼板1上部的彈簧裝置的一側(cè)第二外鋼板4與平板式黏彈性阻尼器第一外鋼板1通過螺栓連接裝置7連接，另一側(cè)第二外鋼板4與上部剪力墻8通過上部錨固板5和螺栓連接裝置7進(jìn)行連接，安裝在平板式黏彈性阻尼器第一外鋼板1下部的彈簧裝置的一側(cè)的第二外鋼板4與平板式黏彈性阻尼器第一外鋼板1通過螺栓連接裝置7連接，另一側(cè)第二外鋼板4與基礎(chǔ)9通過下部l形錨固板6和螺栓連接裝置7進(jìn)行連接。

本發(fā)明概念清晰，能夠在強(qiáng)震時(shí)有效防止剪力墻主體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，使得地震能量集中耗散于平板式黏彈性阻尼器中，并且通過彈簧裝置防止平板式黏彈性阻尼器發(fā)生粘結(jié)撕裂破壞，并可限制剪力墻發(fā)生平面外轉(zhuǎn)動(dòng)，可廣泛應(yīng)用于高烈度地震區(qū)的高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)中。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明是一種新型耗能型剪力墻墻腳，屬于減震裝置。它主要由平板式黏彈性阻尼器、彈簧裝置以及錨固裝置構(gòu)成，在剪力墻平面內(nèi)，由新型耗能型剪力墻墻腳中的平板式黏彈性阻尼器進(jìn)行耗能，平板式黏彈性阻尼器通過兩塊鋼板之間的黏彈性材料發(fā)生剪切變形耗散輸入結(jié)構(gòu)中的地震能量。當(dāng)剪力墻墻腳發(fā)生平面外轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由安裝在平板式黏彈性阻尼器上的彈簧裝置承受由于剪力墻平面外轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的軸向力以及變形，并在一定程度上起到限制剪力墻墻腳發(fā)生平面外轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。本發(fā)明通過安裝在平板式黏彈性阻尼器上的彈簧裝置保證平板式黏彈性阻尼器在平面外的穩(wěn)定性，防止平板式黏彈性阻尼器的鋼板與黏彈性材料之間發(fā)生粘結(jié)撕裂破壞。

技術(shù)研發(fā)人員：周穎;顧安琪;平添堯;徐龍河;王濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：同濟(jì)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.22
技術(shù)公布日：2017.10.27