[发明专利]一种可提高建筑结构构件阻尼的预应力减震部件

说明书

技术领域

本发明涉及建筑结构的阻尼减震控制和已有建筑物的抗震加固，尤其是置 于结构构件中或附着于结构构件表面的阻尼抗震装置。

背景技术

近年来我国连续发生了多次具有较大破坏力地震，其中汶川地震、玉树地 震造成的生命和财产损失，举国为之同悲。我国大部分城市和重要工业建筑 都位于地震区，地震危害将长期威胁着我们。因而减轻建筑结构在地震作用 中发生破坏性损失具有重要的经济价值和社会意义。

目前常用的减震技术主要是通过在建筑内部安装阻尼器。利用建筑物的层 间位移驱动阻尼器工作，增加结构阻尼，从而达到减震的目的。在结构内部 安装阻尼器存在如下缺陷：一是很多结构内部的阻尼器安装空间受限于建筑 功能或美观方面的要求，往往没有足够或合适的安装空间；二是阻尼器一般 需要定期的检查与维修，这增加了使用阻尼器的成本；三是安装阻尼器部位 的节点需要专门设计，增加了设计工作量；四是阻尼器的设计和应用需要专 门知识和技术，造成了一定的应用障碍；五是国内大型工程的减震设备多采 用国外阻尼器，国内同类产品与之竞争尚存在一定的困难。这些因素阻碍了 阻尼减震技术的在我国的推广应用。

我国旧有工程的抗震加固普遍采用的方法有在构件表面加钢板或粘接碳 纤维布，加钢板可以提高旧有建筑物构件的刚度，粘接碳纤维布则是可以提 高构件的强度，二者各有侧重点，但都不能提高结构的阻尼。

发明内容

本发明的目的在于解决现有建筑结构安装阻尼器的上述缺陷和抗震加固 方法不能提高结构阻尼的缺陷，提出了一种可提高建筑结构构件阻尼的预应 力减震部件，通过置入钢筋混凝土构件中或安装于钢筋混凝土构件表面或焊 接于钢结构构件中来提高构件的阻尼，进而实现整个建筑物的减震或加固， 其使用不受建筑物内部空间的限制，适用范围广泛，可以在任意钢筋混凝土 构件和钢结构构件中采用。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种可提高建筑结构构件阻尼的预应力减震部件，包括预应力钢杆1、套 管2、锚板3、张拉锚具4；其中：预应力钢杆1装入套管2内；预应力钢杆 1的一端与锚板3相连，另一端伸入张拉锚具4中；锚板3和张拉锚具4锚固 于结构构件中，为预应力张拉提供反力；预应力张拉完成后预应力钢杆处于 拉应力状态。套管的作用一方面在于当预应力减震部件埋置于钢筋混凝土结 构构件时隔离预应力钢杆与混凝土的粘接，以便于张拉预应力；另外一方面 在于为预应力钢杆受压时提供防屈曲约束。

一般来说可以将预应力减震部件安装于结构构件中纵向纤维受拉变形较 大区域，如钢筋混凝土梁柱构件截面抗弯纵筋下面或钢结构受弯构件翼缘内 侧或钢结构钢支撑截面中间部位。当结构构件发生振动时：如果构件中的预 应力减震部件处于受拉状态，则预应力减震部件中的预应力钢杆的拉应变将 进一步增加，由于预应力的存在，使得预应力钢杆的拉应变远大于相同位置 的结构配筋或钢材，因此预应力减震部件中的预应力钢杆将早于构件配筋或 钢材进入屈服，提供滞回阻尼；上述预应力减震装置在构件截面中对称布置， 则总有一侧处于受拉状态可以提供阻尼。本减震部件主要利用拉应力方向的 塑性耗能。

以上所述的结构构件包括：钢筋混凝土梁、柱、墙、板；钢骨混凝土柱、 梁、墙；型钢-混凝土组合梁；钢梁、钢柱、钢板剪力墙、钢支撑等。

预应力减震部件中的预应力钢杆1可以采用钢筋、钢管、钢棒等

对于结构构件中受震变形大的区域可连续布置该装置，以有效的为结构 和构件提供阻尼减震保护。

本发明提出的可提高建筑结构构件阻尼的预应力减震部件可获得如下有 益效果：

预应力减震部件安装于结构构件中，可以增加构件的阻尼水平，起到降 低结构地震响应的效果；

预应力减震部件不占用建筑物内部的安装空间，可以在任意构件中使用， 包括梁、柱、墙、板、支撑等，适用范围广泛。

预应力减震部件用于抗震加固时，可直接安装于构件表面，施工方便， 不影响建筑的正常使用功能。

预应力减震部件中的钢材为普通结构钢，工程造价低。

附图说明：

图1是本发明提出的可提高建筑结构构件阻尼的预应力减震部件的示意 图；

图2是本发明提出的可提高建筑结构构件阻尼的预应力减震部件的示意 图中的a-a断面图；