[发明专利]一种应用于预制墙板结构的多维减震装置及其减震方法

说明书

本发明公开了一种应用于预制墙板结构的多维减震装置及其减震方法，装置包括外部钢壳、侧面钢封板、水平挤压单元、竖向挤压装置以及粘弹性减震块。粘弹性减震块分别放置于由外部钢壳、侧面钢封板以及水平挤压单元中的水平挤压钢板组成的三个空腔内部。水平挤压单元通过挤压装置内部的粘弹性减震块，对结构水平方向的震动进行控制，竖向挤压装置通过挤压装置内部的粘弹性减震块对结构竖直方向的震动进行控制。本发明具有多方向减震控制效果，水平方向和竖直方向互不干扰，传力机制明确，不易发生损坏，并且装置构造简单，节省空间，方便后期遮蔽，适用于预制墙板结构，有利于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种应用于预制墙板结构的多维减震装置及其减震方法。

背景技术

预制墙板结构是由预制墙板和楼板组成承重体系的房屋结构，具有高施工质量、低周期成本和短施工工期等优点。但是预制墙板结构的节点连接与现浇结构相比较而言，局部连接处受力较为薄弱，整体性受力较差，限制了其在地震区的应用和发展。

粘弹性阻尼技术具有构造简单、造价低廉、易于维护等优点，是一种有效的结构振动控制手段，已广泛的应用于建筑和桥梁等结构体系。目前绝大多数的粘弹性阻尼器为剪切型阻尼器，由粘弹性材料与约束钢板冷粘或硫化而成，通过粘弹性材料的剪切滞回变形来耗散能量。与拉压型粘弹性阻尼器相比，剪切型粘弹性阻尼器存在大变形下易损坏、可恢复性较差的特点，并且因其受到粘弹性材料剪切面积和厚度的限制，减震装置往往占用较大的空间，在空间狭小的位置处无法隐蔽布置。此外，现有的阻尼器只具有单一方向的减震效果，在实际的多方向地震作用下减震效果不理想或无法进行有效减震，在如预制墙板结构一类的建筑中应用困难或无法应用。

论文《扇形铅黏弹性阻尼器滞回性能试验研究》中阻尼器的形式与本发明类似，但原理不同，其利用粘弹性材料的剪切变形和铅芯受到剪切作用而耗能，剪切式阻尼器中粘弹性材料和钢板间极容易发生脱层和剪切破坏，该文献中为了粘弹性材料层不发生剪切破坏，加入了叠层钢板，但这样刚度会增大，不利于实际运用，并且铅芯一定会发生破坏，需要按时检查并进行更换，并且采用铅芯还不利于保护环境。

此外，现有扇形阻尼器都是运用在框架结构梁柱节点处，且为单向装置。该文献中装置如布置在预制墙板结构中，需要同一节点布置多个。

由上所述，设计一种体积适中的、应用于预制墙板结构的、可在多方向减震控制的新型多维减震装置是一项亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种应用于预制墙板结构的多维减震装置及其减震方法。该装置能够提供有效的水平方向和竖直方向地震作用的控制效果，可有效防止发生装置损坏失效现象、体积小，方便遮挡，安装简便的有益效果。

为了实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种应用于预制墙板结构的多维减震装置，包括：

外部钢壳，其形状为弧形方钢管，内部空间放置三块粘弹性减震块，分别是位于弧形方钢管内部空间一侧开口端处的第一粘弹性减震块、位于弧形方钢管内部空间另一侧开口端处的第二粘弹性减震块以及位于第一粘弹性减震块和第二粘弹性减震块之间的第三粘弹性减震块；

第一水平挤压单元，设置在所述外部钢壳一侧开口端，包括第一水平传力钢板、第一弧形连接钢板和第一钢端板，其中，所述第一水平传力钢板夹在所述第一粘弹性减震块和第三粘弹性减震块之间，并通过第一弧形连接钢板与第一钢端板连接组成整体的第一水平挤压单元；

第二水平挤压单元，设置在所述外部钢壳另一侧开口端，包括第二水平传力钢板、第二弧形连接钢板和第二钢端板，其中，所述第二水平传力钢板夹在所述第二粘弹性减震块和第三粘弹性减震块之间，并通过第二弧形连接钢板与第二钢端板连接组成整体的第二水平挤压单元；

所述弧形连接钢板可沿外部钢壳的内表面自由滑动；