[发明专利]基于杠杆原理的高效耗能粘滞摇摆墙及其工作方法

说明书

本发明涉及一种基于杠杆原理的高效耗能粘滞摇摆墙及其工作方法，其特征在于：其中基于杠杆原理的高效耗能粘滞摇摆墙包括两个间隔设置的主体框架、设在两个主体框架之间下部的凹槽和设在凹槽内的底梁，在两个主体框架之间且位于底梁上方设有摇摆墙，所述摇摆墙的底部中间铰接在地面铰支座上，所述两个主体框架朝向摇摆墙的一侧与高效耗能阻尼器连接有预埋件；所述高效耗能阻尼器包括矩形体状外壳体和竖设在矩形体状外壳体内的若干个放大杠杆，本发明将杠杆放大装置应用于摇摆墙中，并在摇摆墙内部填充有粘滞阻尼材料，当摇摆墙与主体框架连接部分产生相对位移时，放大杠杆将剪切钢板相对位移和相对速度予以放大，实现体系的高效耗能，从而有利于达到理论公式给出的阻尼力。

技术领域：

本发明涉及基于杠杆原理的高效耗能粘滞摇摆墙及其工作方法。

背景技术：

目前为了发展装配式框架结构体系的适用范围，以带来更广泛的工程应用，提高结构抗震能力首当其冲，在施工工艺方面的改进可以提升结构的抗震水平，使得装配式结构的抗震能力可以等同于现浇，但是如果不在结构体系上寻求改变，仅遵循传统抗震设计中以“抗”为主的抗震设计理念锁提升的效果并不明显，所以在框剪结构体系的基础上延伸发展了框架—摇摆墙结构体系；该框架—摇摆墙结构体系通过摇摆墙的加入，可使框架结构各层位移趋于均匀，有效控制框架结构层间变形的集中，也避免薄弱层的形成、破坏致使整体结构过早发生失效。

根据以往研究中得出的摇摆墙在地震中的运动响应和变形特点，可以观察到在摇摆过程中摇摆墙顶部与主体框架结构之间有着较大的相对位移、相对速度响应，如果可以有效利用这部分相对响应来设置有效的耗能元件，则可以得到一个具有多种耗能模式的框架—耗能摇摆墙结构体系，预期在地震作用下体系将会有更好的减振效果。

由于金属阻尼器需要较大的相对位移量、粘弹性阻尼器的薄弱层刚度不够、粘滞阻尼器在控制薄弱层层间位移仍存在缺陷，传统阻尼器在地震作用下较难达到理论公式给出的阻尼力，导致耗能能力不够或者耗能能力不能被充分发挥。

为解决传统阻尼器应用到框架—摇摆墙结构体系中耗能能力不够或者不能被充分利用的问题，本发明通过在摇摆墙体内部设计粘滞耗能腔体并利用杠杆放大装置，放大主体框架与摇摆墙之间相对位移及相对速度响应，使得粘滞阻尼腔体内剪切钢板的剪切耗能增大，实现体系的高效耗能。

发明内容：

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于杠杆原理的高效耗能粘滞摇摆墙，该基于杠杆原理的高效耗能粘滞摇摆墙通过在摇摆墙体内部设计粘滞耗能腔体并利用杠杆放大装置，放大主体框架与摇摆墙之间相对位移及相对速度响应，使得粘滞阻尼腔体内剪切钢板的剪切耗能增大，实现体系的高效耗能。

本发明基于杠杆原理的高效耗能粘滞摇摆墙，其特征在于：包括两个间隔设置的主体框架、设在两个主体框架之间下部的凹槽和设在凹槽内的底梁，在两个主体框架之间且位于底梁上方设有摇摆墙，所述摇摆墙内嵌设有高效耗能阻尼器，所述摇摆墙的底部中间铰接在地面铰支座上，所述两个主体框架朝向摇摆墙的一侧与高效耗能阻尼器连接有预埋件；所述高效耗能阻尼器包括矩形体状外壳体和竖设在矩形体状外壳体内的若干个放大杠杆，所述放大杠杆中部通过第一螺栓连接在矩形体状外壳体内，所述放大杠杆的下部通过第二螺栓与剪切钢板的上部连接，所述放大杠杆的上部通过第三螺栓与预埋件的第一端连接，预埋件的第二端与主体框架连接；所述矩形体状外壳体还填充有粘滞阻尼材料。

进一步的，上述矩形体状外壳体是通过正、背、左、右、上、下面金属板体拼合焊接而成的矩形体状外壳，其中正、背面金属板体的上部设有若干组并排的第一跑道形螺栓孔，所述第一跑道形螺栓孔与穿入该第一跑道形螺栓孔内的第一螺栓之间填充有粘弹性材料。

进一步的，上述放大杠杆中部用于穿设有第一螺栓的孔为第二跑道形螺栓孔，该第二跑道形螺栓孔与第一螺栓之间也填充有粘弹性材料。