[发明专利]单层钢板贴合型摩擦-粘滞阻尼墙

说明书

本发明提供一种单层钢板贴合型摩擦‑粘滞阻尼墙，包括单层内钢板、竖向钢板、底部端板、摩擦阻尼材料、外钢箱、粘滞阻尼材料。单层内钢板插置于外钢箱的空腔中，单层内钢板上焊有半圆柱高强钢条。竖向钢板部分区域开凹槽，凹槽与半圆柱钢条对应，两者表面留有一定间隙。摩擦阻尼材料放置于竖向钢板与内钢板之间，三者通过螺栓相连。竖向钢板与底部端板焊接，底部端板与外钢箱相连。外钢箱与单层内钢板之间填充粘滞阻尼材料。本发明利用粘滞阻尼墙与摩擦装置的组合，在地震作用下同时发挥作用。在小震时粘滞阻尼墙与摩擦装置的摩擦部分共同发挥作用，中震大震时粘滞阻尼墙与摩擦装置的摩擦部分以及碰撞部分一起工作，减小结构的地震响应。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术的新型耗能减震领域，特别是涉及一种单层钢板贴合型摩擦-粘滞阻尼墙。

背景技术

粘滞阻尼墙是一种速度相关型阻尼装置可以很好的控制结构在地震作用下的加速度响应，但是单一类型的阻尼器无法同时高效的控制结构的位移和加速度响应。另外粘滞阻尼墙在大震下提供给结构的阻尼力不足。为解决上述问题，将粘滞阻尼器与其他类型的阻尼器组合使用是一个好的解决办法。小震下不需要很大的阻尼力，因此不需要所有的阻尼装置都发生作用。中震大震下却需要阻尼墙提供较大的阻尼力。如何在大震下提供做够的阻尼力以及如何利用构造去控制阻尼墙的各个阻尼装置的工作状态是一个技术难点。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种单层钢板贴合型摩擦-粘滞阻尼墙，其加工简单，成本较低，可以使多种阻尼机制同时工作，在各种地震作用下都提供足够的阻尼力，并有效的同时控制结构的加速度以及位移响应。且通过设计构造来控制阻尼墙的各个阻尼装置的工作状态。

为了实现上述目标，本发明提供了如下技术方案：

一种单层钢板贴合型摩擦-粘滞阻尼墙，包括内钢板、竖向钢板、底部端板、摩擦阻尼材料、外钢箱、粘滞阻尼材料，所述外钢箱上部开口，所述内钢板上部连接有一块顶板，所述内钢板插置于外钢箱的空腔中，所述内钢板底部与所述外钢箱内底面留有一小段间隙，避免两者接触产生较大摩擦力。

所述内钢板预先开有螺栓孔，与所述水平拉板上预开的螺栓孔对应，所述内钢板与所述水平拉板用螺栓连接。所述外钢箱顶部留有端板，端板预开螺栓孔。

所述单层内钢板上部有预开螺栓孔，且焊有半圆柱高强钢条。所述竖向钢板为高强钢，开有水平长圆孔，并与所述单层内钢板的预开螺栓孔对应，所述竖向钢板在局部开有凹槽，与所述单层内钢板上的半圆柱钢条对应，两者留有间隙。所述摩擦阻尼材料开有水平长圆孔，并与所述内钢板的预开螺栓孔对应。所述摩擦阻尼材料放置在所述竖向钢板与所述单层内钢板之间，三者通过螺栓连接。

所述竖向钢板与所述底部端板焊接在一起。所述底部端板上有预开螺栓孔，所述底部端板与所述外钢箱通过螺栓相连，如果需要可以在所述竖向钢板与所述底部端板连接部位设置加劲肋。

所述内钢板顶板与上层楼面梁连接，所述外钢箱底面与下层楼面梁连接。

所述的外钢箱与所述内钢板之间填充所述粘滞阻尼材料，其为高粘度粘滞液体，可选的如高分子化合物。

鉴于单一类型阻尼器无法高效的同时满足结构的位移和加速度响应，以及粘滞阻尼墙无法在较大地震下为结构提供足够的阻尼力。本发明将摩擦阻尼装置与粘滞阻尼墙组合使用，实现了位移和加速度响应有效的控制。

通过设计构造控制粘滞阻尼墙各个阻尼装置在不同地震激励下的工作状态。在小震时摩擦阻尼装置的碰撞部分处于间隙阶段。摩擦装置摩擦部位与粘滞阻尼墙共同工作，提供足够的阻尼力，减小结构的地震响应。在中震、大震时摩擦装置的摩擦部位以及碰撞部位与粘滞阻尼墙共同工作，提供足够的阻尼力，减小结构的地震响应。

本发明包括三种耗能机制，即粘滞阻尼耗能、碰撞耗能、摩擦耗能。在小震下摩擦和粘滞阻尼墙耗能，中震大震下，碰撞、摩擦、粘滞阻尼墙耗能。