一种消能减震墙体制造技术

本发明专利技术公开了一种消能减震墙体，包括由梁和柱构成的矩形框架，在矩形框架内布置有墙体和嵌在墙体中的消能子结构，消能子结构包括箱体和设置在箱体内的消能子单元，消能子单元包括第一消能子单元、滚珠连接装置和第二消能子单元，第一消能剪力键和第二消能剪力键上下两端分别与质量块和外围护钢板Ⅲ固定连接。本发明专利技术的有益效果是：在地震发生时，第一消能子单元在滚珠连接装置带动摆动消耗地震能量，然后地震能量传至第二消能子单元消耗能量。消能子结构提高了墙体的整体稳定性，增加结构刚度，达到消能减震的效果。

A Kind of Energy Dissipation and Shock Absorption Wall

【技术实现步骤摘要】
一种消能减震墙体
本专利技术涉及一种消能减震墙体。
技术介绍
我国是地震多发国家之一，特别是近几年来，大震频繁发生，地震造成的建筑物损失也越来越严重，减少结构破坏带来的人员伤亡和财产损失是结构工程技术人员的责任和义务。地震灾害的频繁发生和人们对生命财产保证需求的提高，对建筑抗震水平提出了更高的要求。现有的框架结构墙体多采用多孔砖、加气混凝土砌块填充墙，在抗震防灾上还停留在“抗”上即主要依靠墙体本身的累计耗能及损坏来实现；在高层以及超高层建筑中通常预留较大的空间设置一些附加构件，比如悬挂巨型质量块，以抑制建筑物地震时引起的摇摆，吸引地震能量，减轻结构震动，达到提高抗震安全性的目的。上述消能抗震措施不经济或不适合大部分建筑物，如依靠墙体本身的累计耗能及损坏来实现消能抗震的目的的措施，其地震发生时墙体大面积损坏造成的直接和间接损失及其引发的次生灾害很严重并不经济；通过悬挂巨型质量块的消能抗震方式又占据太多的建筑物空间也不经济。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种抗震效果好的消能减震墙体。为了解决上述技术问题，本专利技术消能减震墙体，包括由梁和柱构成的矩形框架，在矩形框架内布置有墙体和嵌在墙体中的消能子结构，消能子结构包括箱体和设置在箱体内的消能子单元，所述的消能子单元包括第一消能子单元、滚珠连接装置和第二消能子单元，所述的箱体包括一块外围护钢板Ⅰ、四块外围护钢板Ⅱ和一块外围护钢板Ⅲ，一块外围护钢板Ⅰ、四块外围护钢板Ⅱ和一块外围护钢板Ⅲ组成一个方形的箱体，外围护钢板Ⅰ为箱体顶面，外围护钢板Ⅲ为箱体底面，所述第二消能子单元上部与外围护钢板Ⅰ底面固定连接，第二消能子单元下部与滚珠连接装置上部固定连接，所述第一消能子单元设置在滚珠连接装置下方，第一消能子单元上部与滚珠连接装置底部固定连接，第一消能子单元与其下部的外围护钢板Ⅲ之间留有可自由滑动的空隙，所述第一消能子单元包括质量块和滚动体，所述质量块为三段贯通管体构成的梯形中空结构，中间管体为梯形的下底，两侧管体的上端向远离中间管体的方向伸出，质量块管腔中设置有多块限位隔板，质量块的管腔由限位隔板分隔成多个隔腔，每个隔腔中均放置有多个所述的大小不等滚动体；所述第二消能子单元包括第一消能剪力键、柔性铁链和第二消能剪力键，所述第一消能剪力键和第二消能剪力键分别由一块矩形钢板将一块第一梯形钢板和一块第二梯形钢板小头对接焊接构成，第一消能剪力键、柔性铁链和第二消能剪力键均竖向设置，第一消能剪力键、柔性铁链和第二消能剪力键的上端与外围护钢板Ⅰ底面固定连接，第一消能子单元的质量块两端分别与相应的第二消能子单元中的柔性铁链下端直接固定连接，第二消能子单元中的第一消能剪力键和第二消能剪力键则竖向设置在质量块和外围护钢板Ⅲ之间，第一消能剪力键和第二消能剪力键上下两端分别与质量块和外围护钢板Ⅲ固定连接。为了进一步提高本专利技术的消能减震效果，还包括附加质量块、内围护钢板和预应力螺栓，质量块和内围护钢板上分别设置有两个安装孔，所述附加质量块为上方开口的中空箱体，附加质量块设置有第一预留孔道和第二预留孔道，两条预应力螺栓从下向上分别穿过质量块的安装孔、附加质量块的两个预留孔道和内围护钢板安装孔将三者固定在一起,内围护钢板将附加质量块上开口密封，附加质量块内填充有重物。本专利技术的有益效果是：（1）在地震发生时，第一消能子单元在滚珠连接装置带动摆动消耗地震能量，可作为消能减震墙体的第一道防线，随后，地震能量传至第二消能子单元消耗能量，可作为抗震墙体的第二道防线，消能子结构提高了墙体的整体稳定性，增加结构刚度，从而达到减震抗震的效果。（2）本专利技术构造简单、施工难度小，具有很高的性价比优势，适合在工程中广泛推广。（3）本专利技术施工方法易于操作，施工速度快，工期短。附图说明图1是本专利技术消能减震墙体的结构示意图；图2是本专利技术消能子结构的结构示意图；图3是本专利技术附加质量块的结构示意图；图4是本专利技术消能剪力键的主视结构示意图；图5是本专利技术消能剪力键的左视结构示意图；图6是本专利技术消能剪力键的俯视结构示意图；图7是图2中A局部放大示意图；图8是本专利技术滚珠连接装置主视结构示意图：图9是本专利技术滚珠连接装置左视结构示意图：图10是图8中B向剖视结构示意图：图11是图9中C向剖视结构示意图。图中：1、柱，2、梁，3、墙体，4、消能子结构，5、第一消能剪力键，6、柔性铁链，7、第二消能剪力键，8、滚珠连接装置，9、质量块，10、限位隔板,13、滚动体，14、附加质量块，15、内围护钢板，16、预应力螺栓，17、外围护钢板Ⅰ，18、外围护钢板Ⅱ，19、外围护钢板Ⅲ，20、第一梯形钢板，21、第二梯形钢板，22、矩形钢板，8-1、上连接体，8-2、滚珠，8-3、下连接体,14-1、第一预留孔道，14-2、第二预留孔道。具体实施方式实施例一如图1、图2所示本专利技术包括由梁2和柱1构成的矩形框架，在矩形框架内布置有墙体3和嵌在墙体3中的消能子结构4，消能子结构4包括箱体和设置在箱体内的消能子单元，消能子单元包括第一消能子单元、滚珠连接装置8和第二消能子单元。箱体包括一块外围护钢板Ⅰ17、四块外围护钢板Ⅱ18和一块外围护钢板Ⅲ19，一块外围护钢板Ⅰ17、四块外围护钢板Ⅱ18和一块外围护钢板Ⅲ19组成一个方形的箱体，外围护钢板Ⅰ17为箱体顶面，外围护钢板Ⅲ19为箱体底面。如图8至图11所示滚珠连接装置8包括上连接体8-1、滚珠8-2和下连接体8-3，所述上连接体8-1为中空方形管体,上连接体8-1底面上设置有与上连接体8-1的管腔贯通的滑槽，滑槽两端设置有限位装置,限位装置与上连接体8-1固定连接,所述下连接体8-3包括滑动板、连接板和底座，滑动板设置在上连接体8-1空腔中，所述连接板穿过上连接体8-1底面上的滑槽固定连接滑动板和底座，所述滚珠8-2设置在滑动板和上连接体8-1下底面之间，两个限位装置之间的间距大于在滑动板在滑槽的长度方向上的长度，第一消能剪力键5、柔性铁链6和第二消能剪力键7下端与上连接体8-1固定连接，质量块９两端分别与相应的滚珠连接装置8的下连接体8-3的底面焊接连接，两个滚珠连接装置8的下连接体8-3的滑动方向在一条直线上且平行于质量块９的下底，质量块９在滑动过程中，两个下连接体8-3同时到达相应上连接体8-1的相同侧的限位装置。如图4、图5、图6和图7所示第二消能子单元包括第一消能剪力键5、柔性铁链6和第二消能剪力键7，所述第一消能剪力键5和第二消能剪力键7分别由一块矩形钢板22将一块第一梯形钢板20和一块第二梯形钢板21小头对接焊接构成，第一消能剪力键5、柔性铁链6和第二消能剪力键7均竖向设置，第一消能剪力键5、柔性铁链6和第二消能剪力键7的上端与外围护钢板Ⅰ17底面固定连接，第一消能剪力键5、柔性铁链6和第二消能剪力键7的下端与滚珠连接装置8的上连接体8-1固定连接。所述第一消能子单元包括质量块9和滚动体13，所述质量块9为三段贯通管体构成的梯形中空结构，中间管体为梯形的下底，两侧管体的上端向远离中间管体的方向伸出，质量块９的两端分别与所述的滚珠连接装置8的下连接体8-3上的底座焊接连接，质量块9管腔中设置有多块限位隔板10，质量块９的管腔由限位隔板10分隔成多个隔腔，每个隔腔中均放置有多个所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消能减震墙体，包括由梁（2）和柱（1）构成的矩形框架，在矩形框架内布置有墙体（3）和嵌在墙体（3）中的消能子结构（4），消能子结构（4）包括箱体和设置在箱体内的消能子单元，其特征在于：所述的消能子单元包括第一消能子单元、滚珠连接装置（8）和第二消能子单元，所述的箱体包括一块外围护钢板Ⅰ（17）、四块外围护钢板Ⅱ（18）和一块外围护钢板Ⅲ（19），一块外围护钢板Ⅰ（17）、四块外围护钢板Ⅱ（18）和一块外围护钢板Ⅲ（19）组成一个方形的箱体，外围护钢板Ⅰ（17）为箱体顶面，外围护钢板Ⅲ（19）为箱体底面，所述第二消能子单元上部与外围护钢板Ⅰ（17）底面固定连接，第二消能子单元下部与滚珠连接装置（8）上部固定连接，所述第一消能子单元设置在滚珠连接装置（8）下方，第一消能子单元上部与滚珠连接装置（8）底部固定连接，第一消能子单元与其下部的外围护钢板Ⅲ（19）之间留有可自由滑动的空隙，所述第一消能子单元包括质量块（9）和滚动体（13），所述质量块（9）为三段贯通管体构成的梯形中空结构，中间管体为梯形的下底，两侧管体的上端向远离中间管体的方向伸出，质量块（9）管腔中设置有多块限位隔板（10），质量块（９）的管腔由限位隔板（10）分隔成多个隔腔，每个隔腔中均放置有多个所述的大小不等滚动体（13）；所述第二消能子单元包括第一消能剪力键（5）、柔性铁链（6）和第二消能剪力键（7），所述第一消能剪力键（5）和第二消能剪力键（7）分别由一块矩形钢板（22）将一块第一梯形钢板（20）和一块第二梯形钢板（21）小头对接焊接构成，第一消能剪力键（5）、柔性铁链（6）和第二消能剪力键（7）均竖向设置，第一消能剪力键（5）、柔性铁链（6）和第二消能剪力键（7）的上端与外围护钢板Ⅰ（17）底面固定连接，第一消能子单元的质量块（9）两端分别与相应的第二消能子单元中的柔性铁链（6）下端直接固定连接，第二消能子单元中的第一消能剪力键（5）和第二消能剪力键（7）则竖向设置在质量块（9）和外围护钢板Ⅲ（19）之间，第一消能剪力键（5）和第二消能剪力键（7）上下两端分别与质量块（9）和外围护钢板Ⅲ（19）固定连接。...

【技术特征摘要】
1.一种消能减震墙体，包括由梁（2）和柱（1）构成的矩形框架，在矩形框架内布置有墙体（3）和嵌在墙体（3）中的消能子结构（4），消能子结构（4）包括箱体和设置在箱体内的消能子单元，其特征在于：所述的消能子单元包括第一消能子单元、滚珠连接装置（8）和第二消能子单元，所述的箱体包括一块外围护钢板Ⅰ（17）、四块外围护钢板Ⅱ（18）和一块外围护钢板Ⅲ（19），一块外围护钢板Ⅰ（17）、四块外围护钢板Ⅱ（18）和一块外围护钢板Ⅲ（19）组成一个方形的箱体，外围护钢板Ⅰ（17）为箱体顶面，外围护钢板Ⅲ（19）为箱体底面，所述第二消能子单元上部与外围护钢板Ⅰ（17）底面固定连接，第二消能子单元下部与滚珠连接装置（8）上部固定连接，所述第一消能子单元设置在滚珠连接装置（8）下方，第一消能子单元上部与滚珠连接装置（8）底部固定连接，第一消能子单元与其下部的外围护钢板Ⅲ（19）之间留有可自由滑动的空隙，所述第一消能子单元包括质量块（9）和滚动体（13），所述质量块（9）为三段贯通管体构成的梯形中空结构，中间管体为梯形的下底，两侧管体的上端向远离中间管体的方向伸出，质量块（9）管腔中设置有多块限位隔板（10），质量块（９）的管腔由限位隔板（10）分隔成多个隔腔，每个隔腔中均放置有多个所述的大小不等滚动体（13）；所述第二消能子单元包括第一消能剪力键（5）、柔性铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春阳，郭长群，赵兴权，李秀领，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：山东,37