减小大跨或悬挑结构振动的耗能阻尼片制造技术

一种减小大跨或悬挑（包括竖向悬挑、水平悬挑、斜向悬挑）结构振动的耗能阻尼片：高阻尼粘弹性材料层３两侧粘有钢板Ａ和钢板Ｂ（或多层钢板和粘弹性材料层组合）；钢板Ａ１、钢板Ｂ为竖向的矩形长板，钢板间设有保护钢卡４，其为勾头板，板身固接或以连接件连接在钢板Ａ或Ｂ的边沿，勾头勾在钢板Ｂ或Ａ的背面；钢板Ａ通过连接组件５与结构构件连接，连接组件５由与构件相连接的Ｕ型连接件５１和与前述钢板Ａ连接的倒Ｕ型连接件５２构成，两者横截面分别呈正、倒的Ｕ形且互相扣合，Ｕ型连接件５１的扣合边端内折、连接边外折延伸；倒Ｕ型连接件５２扣合边端制成柱状的滑动棒５２１。本新型有效、简单、经济、可靠、美观，首次提出阻尼片在结构大跨或悬挑方向附着布置，减小大跨或悬挑（包括竖向悬挑、水平悬挑、斜向悬挑）结构的振动效果明显。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及结构工程、结构振动控制领域，为一种减小大跨或悬挑(包括竖向悬挑、水平悬挑、斜向悬挑)结构振动的控制装置——耗能阻尼片。
技术介绍
结构振动控制是近几十年来兴起的降低结构振动(如结构抗震抗风)的新途径。经过国内外研究者的不懈努力，结构振动控制在理论研究和工程应用两方面均取得了较大进展。作为被动控制的消能控制装置，其控制策略为应用非承重消能构件率先消耗能量，从而达到降低主结构振动响应，保护主结构的目的。美国3M公司研制生产了“3M粘弹性阻尼装置”，由两片T型外钢板、粘弹性材料和内钢板叠合而成；我国哈尔滨工业大学的吴斌和欧进萍研究开发了“多层粘弹性耗能器”(申请专利号CN02211643.5)，制成多层钢板橡胶叠合阻尼器；我国东南大学程文瀼和李爱群开发了“工程结构铅销粘弹性阻尼器”(申请专利号CN00112125.1)，该阻尼器由中间钢板、两侧钢板、阻尼层和铅销构成。上述阻尼器均可应用于建筑结构的支撑或节点中，作为粘弹性阻尼支撑或粘弹性阻尼联结节点，把结构层间变形集中到阻尼器的钢板和粘弹性材料的相对错动中，消耗振动能量，衰减结构振动反应。这些研究成果推动了结构振动控制在工程中的应用，在一定应用领域内达到了预期的目标。但以上装置的应用仍然有其局限性。首先，这些装置只能在小范围(如层间)较大变形条件下应用，其耗能效果取决于小范围变形量的大小，对于刚度较大的结构，其耗能效果难于发挥；第二，耗能装置安装对建筑功能和结构布置影响较大，在应用中须考虑专业间配合，往往由于功能限制难于实现；第三，大跨或悬挑结构往往由超静定次数不高的桁架支撑构成，应用上述阻尼装置替换原有构件势必会降低桁架的整体刚度，造成结构变形量增加；第四，上述阻尼装置不易更换和检修，由于封闭，耗能热量扩散条件不好，影响耐久性。消能控制装置在国内外已有较多的研究和应用，如美国世贸大厦双子塔在钢桁架梁下缘与钢柱连接处安装20000个钢板橡胶粘弹性阻尼器，解决了风振作用下结构振动问题；我国江苏省的宿迁市交通大厦工程采用粘弹性消能减震阻尼技术，在每个钢支撑的中部放置一个粘弹性阻尼器，增强了高烈度区结构的抗震安全性；我国广东省汕头市的潮汕星河大厦采用了复合型铅粘弹性阻尼器，有效减小了结构顶层和层间地震反应。从这些例子看，这些控制结构的技术策略力求有效、简单、经济、可靠、便于实现，其经验可以推广。但这种廉价、有效的粘弹性阻尼材料还没有广泛应用到结构控制工程中，尤其是还没有人针对大跨或悬挑结构减振问题给出一个合理和可靠的技术方案。
技术实现思路
本技术是提供一种减小大跨或悬挑结构振动的耗能阻尼片，达到有效、简单、经济、可靠、美观的目的。为实现上述目的，本技术的减小大跨或悬挑结构振动的耗能阻尼片，包括钢板A、钢板B及夹在其中的高阻尼粘弹性材料层；其特征是所述的钢板A、钢板B为竖向的矩形长板，所述的钢板间设有保护钢卡，其为勾头板，板身固接或以连接件连接在钢板A或B的边沿，勾头勾在钢板B或A的背面；所述的钢板A通过连接组件与结构构件连接，连接组件由与构件相连接的U型连接件和与前述钢板A连接的倒U型连接件构成，两者横截面分别呈正、倒的U形且互相扣合，U型连接件的扣合边端内折、连接边外折延伸；倒U型连接件扣合边端制成柱状的滑动棒。在上述基础上，本技术还可进一步完善所述的连接件的扣合边内折端的上部为外斜面。所述的连接件槽内有橡胶垫。所述的钢板A、钢板B其长度宜大于5米，最佳大于10米，厚度约0.5cm～5cm。所述高阻尼粘弹性材料损耗因子应大于5％(在1Hz频率荷载激励下)，其外围断面涂有防碳化保护层。所述的钢板A和钢板B长边底端留有对应的板间连接螺栓孔，且钢板A的孔在钢板B上的投影与钢板B上的孔重合，用螺栓拧紧用以锁定钢板A和钢板B，阻止底端两钢板相对错动；所述的钢板B的底端比钢板A长出部分留有预留结构连接螺栓孔，与结构构件连接。本技术的耗能阻尼片将大跨或悬挑结构动力响应造成的耗能阻尼片曲率变化集中到钢板A和钢板B间的错动位移上，为高阻尼粘弹性材料施加动力剪切变形，应用较大面积高阻尼粘弹性材料动力剪切变形达到耗能减振目的。本技术具有以下有益效果(1)本技术的耗能阻尼片构造简单，造价低廉，易于工程实现；(2)提出耗能阻尼片附着大跨或悬挑结构布置的构造，占用空间小，不影响建筑美观；(3)利用“小曲率变形累加集中错动变形及大面积累积耗能”的原理，通过耗能阻尼片弯曲变形在大面积上的累积错动造成高阻尼粘弹性材料剪切错动耗能，保证了耗能阻尼片对结构振动耗能的有效性；(4)本技术的耗能阻尼片尤其是针对高层结构顶悬挑玻璃幕墙的特点，首次提出将结构控制装置附着在玻璃幕墙上，直接对玻璃幕墙进行减振控制，同时达到减小结构顶层振动加速度的目的，控制效果明显，减小结构抗震(振)设计整体造价；(5)控制装置“有效、简单、经济、可靠、美观”，是本技术的一个特色，也是长期研究和实践经验的总结，符合工程实际需要，满足工程行业技术条件，解决了实际工程问题。附图说明图1为本技术实施例的结构立体示意图。图2为本技术实施例的连接组件结构立体示意图。图3为沿图1的A-A线剖视示意图。图4为沿图1的B-B线剖视示意图。图5为实施例应用于广州某大厦顶部悬挑玻璃幕墙的结构示意图之一。图6为实施例应用于广州某大厦顶部悬挑玻璃幕墙的结构示意图之二。图7为实施例应用于广州某大厦顶部悬挑玻璃幕墙的结构示意图之三。图中1为钢板A，2为钢板B，3为高阻尼粘弹性材料，4为钢卡，5为连接组件，51为与结构相连的连接件，511为自锁卡，512为U形槽，52为耗能阻尼片与钢板A相连的连接件，521为滑动棒，53为条形橡胶垫，6为防碳化保护层，7为结构构件，8为锁定钢板A和钢板B底端的预留栓孔，9为钢板B的底端与结构构件连接的预留螺栓孔。具体实施方式下面将结合附图和实施例对本技术专利作进一步的详述。如图1、图2所示，本技术专利的减小结构顶悬挑玻璃幕墙振动的耗能阻尼片简称耗能阻尼片，包括钢板A1、钢板B2及夹在其中的高阻尼粘弹性材料层3，钢板A1、钢板B2为竖向的矩形长板，长度宜大于5米，最佳大于10米，厚度约0.5cm～5cm，钢板间设有多个保护钢卡4，其为勾头板，板身固接或以连接件连接在钢板A1的边沿，勾头勾在钢板B2的背面，只允许钢板B、A之间相对错动而防止在耗能阻尼片工作过程中高阻尼粘弹性材料层3局部崩裂；钢板A通过连接组件5与结构构件连接，连接组件5由U型连接件51和倒U型连接件52构成，横截面分别呈正、倒的U形且互相扣合，U型连接件51的扣合边端内折、正U形槽内有橡胶垫53、连接边外折延伸与结构连接；倒U型连接件52的扣合边端制成柱状的水平滑动棒，使用时卡在U型连接件51的U形槽内只允许上下滑动(只有垂直于钢板水平方向自由度受限的单向铰)，为方便倒U型连接件滑动棒扣合边端压入，U型连接件51的扣合边内折端的上部制成外斜面构成自锁卡511，利用滑动棒压入斜面产生的向外推力使连接件的扣合边向外弹性避让，倒U型连接件的连接边52与钢板A粘接或螺栓连接，避免与有粘弹性材料的钢板A焊接；前述的高阻尼粘弹性材料层3的平面尺寸与钢板A和钢板B的重合部分尺寸相同，厚度依据计算决本文档来自技高网...

【技术保护点】
减小大跨或悬挑结构振动的耗能阻尼片，包括钢板Ａ（１）、钢板Ｂ（２）及夹在其中的高阻尼粘弹性材料层（３）；其特征是：所述的钢板Ａ（１）、钢板Ｂ（２）为竖向的矩形长板；所述的钢板间设有保护钢卡（４），其为勾头板，板身固接或以连接件连接在钢板Ａ或Ｂ的边沿，勾头勾在钢板Ｂ或Ａ的背面；所述的钢板Ａ通过连接组件（５）与结构构件连接，连接组件（５）由与构件相连接的Ｕ型连接件（５１）和与前述钢板Ａ连接的倒Ｕ型连接件（５２）构成，两者横截面分别呈正、倒的Ｕ形且互相扣合，Ｕ型连接件（５１）的扣合边端内折、连接边外折延伸；倒Ｕ型连接件（５２）扣合边端制成柱状的滑动棒（５２１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：滕军，刘红军，刘文光，
申请(专利权)人：滕军，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]