[发明专利]一种基于磁流变弹性体材料的连梁阻尼器

说明书

本发明公开了一种基于磁流变弹性体材料的连梁阻尼器，包括第一H型钢和第二H型钢，以及用于连接第一H型钢及第二H型钢的减震装置；所述第一H型钢/第二H型钢的内端与减震装置相连，第一H型钢/第二H型钢的外端分别通过节点板与剪力墙相连；所述减震装置包括若干钢夹板、励磁线圈及磁流变弹性体块；钢夹板板面竖直，若干钢夹板横向间隔分布；励磁线沿纵向间隔缠绕于钢夹板上，励磁线圈通过导线与外部的电源连接；磁流变弹性体块间隔设于相邻两块钢夹板的间隙内。本发明的有益效果为：本发明采用磁流变弹性体材料，在钢夹板外缠绕励磁线圈，通过改变励磁的电流来改变磁场，从而改变磁流变弹性体块的力学性能，使连梁阻尼器可以实现半主动控制，达到更好的减震效果。

技术领域

本发明涉及建筑结构减震控制领域，具体涉及一种基于磁流变弹性体材料的连梁阻尼器。

技术背景

框架-剪力墙结构在高层建筑结构中应用广泛，它具有空间布置灵活和受力合理等优点。在框架剪力墙结构中，剪力墙能承担水平构件传来的荷载，同时由于其侧向刚度较大，还能抵抗水平地震和风振作用。

为满足建筑使用功能上的需求，在一般的工程中，剪力墙上往往开设有竖向排列的门洞，使剪力墙被分隔成多个墙肢，洞口间的连梁是剪力墙肢间的传力构件。在地震作用下，连梁首先屈服，并形成塑性铰耗散地震能力。

然而，在地震作用下，传统的钢筋混凝土剪力墙抵抗地震作用主要由构件损坏来耗散地震能量，该剪力墙结构体系耗能能力较低，而且震后修复难度大。因此，需在连梁内增设阻尼结构。现有的阻尼结构可分为被动控制和半主动控制，被动控制造价低、减振机理明确等优点，但控制范围较小，在减振过程中容易发生共振；主动控制的通过直接对结构提供控制力，可极大程度降低结构振动响应，但需要耗费巨大的外部能量，导致工程造价高，且地震过程中控制装置有可能先于结构进入瘫痪状态。

目前的连梁阻尼器多为被动控制，在连梁中加入软钢阻尼器能有效地减小地震作用，而且易于震后修复和更换，但软钢材料只能在进入塑性状态后才发挥作用，不能降低风振作用，影响高楼层的人体舒适度。应用橡胶材料做成的粘弹性阻尼器对风振和地震作用的抵抗效果虽然较为良好，但是仍然会在一定频率的地震动中发生共振，造成更严重的破坏，因此有必要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有的技术不足，提供一种可实现半主动式调节的基于磁流变弹性体材料的连梁阻尼器。

本发明采用的技术方案为；一种基于磁流变弹性体材料的连梁阻尼器，包括第一H型钢和第二H型钢，以及用于连接第一H型钢及第二H型钢的减震装置；所述第一H型钢/第二H型钢的内端与减震装置相连，第一H型钢/第二H型钢的外端分别通过节点板与剪力墙相连。

按上述方案，所述减震装置包括若干钢夹板、励磁线圈及磁流变弹性体块；所述钢夹板板面竖直，若干钢夹板横向间隔分布；所述励磁线沿纵向间隔缠绕于钢夹板上，励磁线圈通过导线与外部的电源连接；所述磁流变弹性体块间隔设于相邻两块钢夹板的间隙内，且励磁线圈与磁流变弹性体块在纵向方向上相互错开。

按上述方案，缠绕于同一钢夹板上的励磁线圈沿纵向均匀间隔设置，且各钢夹板上的励磁线圈在横向上对正布置；同一钢夹板上相邻两个励磁线圈的缠绕方向相反，位于同一横向位置上的前后两个励磁线圈缠绕方向相同；同一层的磁流变弹性体块等间距设置，且不同层的前后两个磁流变弹性体块在横向上对正布置。

按上述方案，所述钢夹板包括多块钢夹板A及多块钢夹板B，钢夹板A及钢夹板B交替等间隔布置，其中钢夹板A的左端伸出并插入第一H型钢内，多块钢夹板A与第一H型钢通过多根横向穿入的第一螺栓连接；钢夹板B的右端伸出并插入第二H型钢内，钢夹板B与第二H型钢通过多根横向穿入的第一螺栓连接。