[发明专利]一种带肋的约束阻尼层结构

说明书

技术领域

本发明涉及结构振动控制技术领域，具体涉及一种用于抑制钢梁振动与噪声的约束阻尼层结构。

背景技术

在动力荷载（风、车辆、行人等）作用下，土木工程结构会产生振动。过大的振动不仅会影响结构的正常使用，甚至还会对周围的环境产生噪声污染。钢结构在动力作用下产生的振动比混凝土结构更大，且土木工程结构中采用的钢板厚度多在5～50 mm，而钢板在这个厚度范围内辐射噪声的能力最强。约束阻尼层通过阻尼层的剪切变形耗散振动能量，能在较宽的频率范围内有效抑制钢结构产生的振动与噪声。

约束阻尼层装置如图1所示，在结构层100的表面粘贴一层高阻尼黏弹性材料200，再在黏弹性材料外粘贴一层弹性模量较大的约束层300。当结构发生弯曲振动时，约束层和阻尼层都会发生拉压变形，但约束层的变形小于黏弹性阻尼层的变形，所以约束层会限制阻尼层的变形，使得阻尼层内部还会产生交变的剪切应变，耗散更多的振动能量，达到减振降噪的目的。约束阻尼层对发生弯曲振动的薄壁结构减振非常有效，对结构较宽频率范围内的振动都有很好的减振效果，且不会显著地改变结构自身的质量和刚度。利用附加约束阻尼层的方法进行减振降噪，可在结构建设过程中进行，也可以在结构建设完成后进行。

约束阻尼层结构由于使用方便、节省空间、无需改变结构原设计、能在较宽的温度和频率范围内提供高阻尼的优点，正越来越广泛地应用于承受动力荷载薄壁结构的振动与噪声控制。在实际应用中，约束阻尼层的安装效果对减振降噪能力的影响很大。对于承受较大荷载的工程结构来说，结构构件本身的长度、宽度和厚度均比较大，因此施加的约束阻尼层的面积和厚度也比较大，那么约束层的局部变形会导致局部贴合失效，从而降低约束阻尼层的减振降噪能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带肋的约束阻尼层结构，克服现有技术的不足，尤其是提高约束层抵抗变形的能力，同时增大阻尼层的剪切变形，改善约束阻尼层的减振降噪效果。

本发明的技术方案为：一种带肋的约束阻尼层结构，该结构依次叠加结构层、阻尼层、约束层。阻尼层采用高阻尼黏弹性材料，阻尼层与约束层之间的贴合形成带肋的约束阻尼层装置，通过阻尼层与结构层之间的粘贴进行安装。

阻尼层200的阻尼损耗因子在振动与噪声控制频率范围内不低于0.3。

约束层300采用弹性模量为70 GPa的铝或弹性模量为200～210 GPa的钢或弹性模量≥210 GPa的碳纤维。

在约束层300上沿长度和宽度方向每隔15～30 cm设置一道加劲肋310。

在结构层100和阻尼层200之间增加一层扩展层110，形成扩展约束阻尼层结构。

加劲肋310设在约束层300内侧或外侧；加劲肋310设在约束层300内侧时为嵌在约束层300内一体成型；加劲肋310设在约束层300外侧时可与约束层300一体成型或焊接。

扩展层110采用蜂窝结构。

本发明的优点在于：提出的带肋约束阻尼层结构增大了约束层的刚度，减小约束层在运输安装过程中的局部变形，在安装时减少了约束阻尼层与结构层之间的脱空现象，能让约束阻尼层与结构层有很好的粘贴效果，亦能增大阻尼层的剪切变形，从而提升它的减振降噪能力。

附图说明

图1是现有的约束阻尼层示意图；

图2是本发明的带肋约束阻尼层示意图；

图3是本发明的带肋约束层示意图；

图4是本发明约束层内侧设置加劲肋的示意图；

图5是本发明的带肋约束层用于扩展约束阻尼层示意图。

图中：100-结构层，110-扩展层，200-阻尼层，300-约束层，310-加劲肋。

具体实施方式