[发明专利]一种装配式铅剪切阻尼墙

说明书

技术领域

本发明为一种铅剪切型阻尼墙，通过对铅柱剪切消耗结构系统能量，对结构起到消能减震的作用。由于铅剪切变形耗能的有效性，该阻尼墙可以广泛应用于建筑结构的层间耗能；与传统的粘滞阻尼墙相比，具有耗能能力强、加工制作简单、方便等特点。

背景技术

消能减震(振)技术是一种有效的结构控制技术，它通过在结构的适当位置安装耗能减震(振)装置，以减小结构在地震、大风或其它动力荷载作用下的动力响应。粘滞阻尼墙是一种性能良好的消能减振部件，典型的粘滞阻尼墙是由三块钢板和高粘滞材料组成，如图1所示。内部钢板固定在上层楼面、两块外侧钢板固定在下层楼面，内部钢板与外侧钢板间填充高粘滞阻尼材料。既适用于一般的多层房屋结构，也适用于高层和超高层建筑结构，既可用于新建结构亦可用于既有建筑结构的抗震加固和震后修复。

上述粘滞阻尼墙最大的缺点在于填充的高粘滞材料需与内部钢板两侧以及外侧钢板一侧进行有效粘结，一旦粘结面出现破坏，该阻尼墙的耗能效果便减弱。另一方面，既有的生产技术对大面积(如一面墙)粘滞材料与钢板的有效粘结成品率不高，如在粘滞材料与钢板的粘结面间出现空隙等。

铅阻尼器是一种广泛应用于工程结构减震的有效阻尼器。常见的有铅挤压型和铅剪切型。既有研究表明，铅阻尼器(剪切型、挤压型)具有以下特点：(1)在小变形下即可获得良好的耗能能力；(2)除圆柱型阻尼器外，其他阻尼器滞回环曲线具有典型的“库伦摩擦”特性，力学模型简单；(3)荷载频率和循环次数对工作性能影响较小，具有良好的稳定性和耐久性；(4)构造简单，制造方便。

针对上述粘滞阻尼墙的缺点、结合铅阻尼器(剪切型、挤压型)的特点，本发明提出一种全装配式加工制作的新型铅剪切阻尼墙。既没有传统铅挤压阻尼器灌铅工艺复杂、铅柱连接复杂，也没有粘滞阻尼墙大面积阻尼材料硫化质量难以保证等问题，但可起到传统阻尼墙的耗能作用，具有构造简单，加工方便，耗能效果优的特点。

发明内容

技术问题

本发明提供一种构造简单、加工方便、性能稳定、耗能能力强的全装配式加工制作的装配式铅剪切阻尼墙。

技术方案

一种装配式铅剪切阻尼墙，该阻尼墙包括叠合在一起的第一外侧面板、中间面板及第二外侧面板，在第一外侧面板上设有阵列分布的第一外层套筒，在中间面板上设有阵列分布的内层套筒，在第二外侧面板上设有阵列分布的第二外层套筒，并且，中间面板上的内层套筒分别与第一外侧面板上第一外层套筒、第二外侧面板上的第二外层套筒相对应，在内层套筒内设有铅柱，所述铅柱的两端分别向外延伸并分别进入与内层套筒相对应的第一外层套筒、第二外层套筒。面板采用薄的镂空钢板以减轻阻尼墙自重。中间面板两侧均焊接加劲肋，以增强其面外刚度；第一、第二外侧面板单侧焊接加劲肋以增强面外刚度。

有益效果

本发明提供了一种构造简单、加工方便、性能稳定的装配式新型铅剪切阻尼墙。所涉及的部件通过简单的组装即可，既无需灌铅，亦无需设置复杂的构造以连接铅柱和钢板。既有研究表明，铅阻尼器(剪切型、挤压型)具有以下特点：(1)在小变形下即可获得良好的耗能能力；(2)除圆柱型阻尼器外，其他阻尼器滞回环曲线具有典型的“库伦摩擦”特性，力学模型简单；(3)荷载频率和循环次数对工作性能影响较小，具有良好的稳定性和耐久性；(4)构造简单，制造方便。

该阻尼墙有别于传统的粘滞阻尼墙，结合了铅剪切阻尼器的优点，耗能能力强、不受工作硬化或疲劳的影响，具有良好的稳定性和耐久性，可广泛应用于工程结构的减震耗能。铅剪切阻尼墙的阻尼输出力可通过改变铅柱的剪切面积进行调整。改变铅柱剪切面积的方法包括：(1)改变铅柱直径；(2)增加铅柱剪切面的数量。

装配式阻尼墙由中间镂空支架及其两侧的外层镂空支架组成，通过支架间的铅柱剪切耗能。中间镂空支架与外层镂空支架的刚度可以根据输出阻尼力的大小进行适当的优化设计，以减轻阻尼墙的自重。为防止中间镂空支架或外层镂空支架因面内剪切变形而出现面外失稳，可以考虑在中间镂空支架与外层镂空支架上设置限位销，以约束镂空支架的面外变形，提高其面内剪切铅柱的耗能能力。在忽略镂空支架变形的影响时，阻尼墙面内阻尼力直接与铅柱的剪切面积成正比，据此可针对阻尼力输出要求直接计算铅柱数量以及直径。

装配式阻尼墙安装方便，可以根据楼层间墙体内所需设置的阻尼墙大小、位置等方便地进行调整。

附图说明

下面结合附图和实施方式进一步对本发明进行说明。

图1传统粘滞阻尼墙。

图2中间镂空支架三维视图。