[发明专利]一种减震墙装置及回弹元件种类数量确定方法

说明书

减震墙装置，上部节点板和下部节点板沿主体结构高度方向平面内呈对角形式与主体结构相连，将钢芯与上部节点板和下部节点板连接，与主体结构共同形成一个单斜撑体系。在主体结构下表面设置承台，承台上面铺设轨道，轨道两端设置滑动限位卡，通过质量源前侧组件、质量源后侧组件、上部限位板和下部限位板组合成TMD质量源，并在质量源前侧组件和质量源后侧组件下表面设置滑轮，然后将滑轮放置在轨道上，质量源中间留出一定空隙，并将钢芯夹在其中部，在质量源端部和主体结构间设置回弹元件和阻尼元件，形成具有调谐质量和金属屈服消能减震双重功能的减震墙装置。

本申请是发明专利申请《调谐质量型屈服消能减震墙装置》的分案申请。

原案申请日：2016-07-08。

原案申请号：2016105330083。

原案发明名称：调谐质量型屈服消能减震墙装置。

技术领域

本发明一种减震墙装置及回弹元件种类数量确定方法涉及土木工程结构消能减震技术。

背景技术

调谐质量阻尼器(TMD)是目前建筑振动控制中应用较广的技术之一，其原理是将TMD自振频率调谐到与主体结构频率满足某种关系时，通过振子产生的反向惯性力来部分抵消输入结构的扰动力。防屈曲支撑(BRB)是在钢芯周围布置无粘结约束单元以提高其稳定性，然后通过钢芯在拉压过程中的塑性变形来实现消能减震。

但是，传统TMD和BRB都有自身局限性：TMD存在占用建筑空间大，对结构模态属性变化敏感，启动时间长，见效慢等问题，减风致响应好，减地震响应较差。BRB则存在屈服力限制和材料抗疲劳的问题，抗震性能优越，但对环境振动控制不佳。

发明内容

本发明旨在提供一种调谐质量型屈服消能减震墙装置，利用该装置能达到下述目的：(1)在结构遭受一般性环境振动时，能发挥TMD吸振功能；(2)当结构遭受地震或其它破坏性冲击荷载时，将发挥金属屈服耗能功能；(3)根据外界振动强度，能实现两种减震功能之间的自动切换；(4)构造简单，加工不复杂，用于结构中布置灵活，空间占用率小，装卸及维修方便。

本发明的构成：一种调谐质量型屈服消能减震墙装置，由上部节点板、下部节点板、钢芯、质量源前侧组件、质量源后侧组件、上部限位板、下部限位板、连接螺栓、回弹元件、阻尼元件、滑轮、轨道、限位卡、承台和主体结构组成。其特征在于：将上部节点板和下部节点板沿主体结构高度方向平面内呈对角形式与主体结构相连，将钢芯与上部节点板和下部节点板连接，与主体结构共同形成一个单斜撑体系。在主体结构下表面设置承台，承台上面铺设轨道，轨道两端设置滑动限位卡，通过质量源前侧组件、质量源后侧组件、上部限位板和下部限位板组合成TMD质量源，并在质量源前侧组件和质量源后侧组件下表面设置滑轮，然后将设置滑轮后的质量源放置在轨道上，并保证质量源能够沿轨道方向自由滑动，所述质量源中间留出一定空隙，供斜向钢芯穿过并将钢芯夹在其中部，钢芯表面与质量源表面维持5～10mm间隙，在质量源端部和主体结构间设置回弹元件和阻尼元件，形成具有调谐质量和金属屈服消能减震双重功能的减震墙装置。

所述钢芯由端部截面大，屈服工作段截面小的一字变截面金属板组成。

所述钢芯与上部节点板和下部节点板的连接方式包括焊接、螺栓连接和铰接。

所述质量源组件组合成的组件既是TMD质量源，同时又是钢芯的约束单元。

所述TMD质量源前侧组件和质量源后侧组件底部设有竖向约束和平面外约束。

所述竖向约束和平面外约束包括轨道滑动体系或弹簧支座。

所述回弹元件包括弹簧和预应力钢绞线。所述阻尼元件为粘滞阻尼器。