一种建筑物内外协同组合防碰撞结构制造技术

技术编号:25828473 阅读:19 留言:0更新日期:2020-10-02 14:11
一种建筑物内外协同组合防碰撞结构,属于建筑结构振动控制领域,包括连接板、连接耳孔、端板加强板、外部带肋孔固定侧板、外部板穿肋孔、外部限位挡板等,所述结构整体两侧分别设有外部带肋孔固定侧板、外部限位挡板,所述外部带肋孔固定侧板的另一侧与两个外部凹槽板组合结构相连,所述外部限位挡板的另一侧与外部耗能移动软钢板相连,所述内部带肋孔固定侧板另一侧前后两侧设有内部凹槽板组合结构,所述内部耗能移动软钢板置于内部二阶挤压背板层内侧,在内部设有若干内置缓震复位软钢耗能组合结构。通过设置内部耗能移动软钢板和内部凹槽板组合结构、外部耗能移动软钢板与外部凹槽板组合结构、内置缓震复位软钢耗能组合结构实现多级减震。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑物内外协同组合防碰撞结构
本专利技术属于建筑结构振动控制领域,特别是涉及一种建筑物内外协同组合防碰撞结构。
技术介绍
地震灾害具有突发性和毁灭性,严重威胁着人类生命、财产的安全。世界上每年发生破坏性地震近千次,一次大地震可引起上千亿美元的经济损失,导致几十万人死亡或严重伤残。我国地处世界上两个最活跃的地震带上,是遭受地震灾害最严重的国家之一,地震造成的人员伤亡居世界首位,经济损失也十分巨大。地震中建筑物的大量破坏与倒塌,是造成地震灾害的直接原因。地震发生时,地面振动引起结构的地震反应。对于基础固接于地面的建筑结构物,其反应沿着高度从下到上逐层放大。由于结构物某部位的地震反应如加速度、速度或位移过大,使主体承重结构严重破坏甚至倒塌;或虽然主体结构未破坏,但建筑饰面、装修或其它非结构配件等毁坏而导致严重损失;或室内昂贵仪器、设备破坏导致严重的损失或次生灾害。为了避免上述灾害的发生,人们必须对结构体系的地震反应进行控制,并消除结构体系的“放大器”作用,结构消能减振技术是把结构的某些非承重构件如剪力墙、连接件等设计成消能杆件,或在结构的某些部位如层间空间、节点、连接缝等安装消能装置。在小风或小震时,这些消能杆件或消能装置和结构本身具有足够的侧向刚度以满足使用要求,结构处于弹性状态;当出现大震或大风时,随着结构侧向变形的增大,消能构件或消能装置率先开始工作,产生较大阻尼,大量消耗输入结构的地震或风振能量,使结构的动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉,迅速衰减结构的地震或风振反应如位移、速度、加速度等,使主体结构避免出现明显的非弹性状态,保护主体结构及构件在强震或大风中免遭破坏。因为地震等原因传输给建筑结构的外部能量,是结构产生振动的根源,所以在结构中设置耗能装置,增加耗能量,将会减少结构的振动反应。目前研究开发的防屈曲耗能构件的约束混凝土容易被压碎而失去了约束与防屈曲作用,致使其耗能能力大幅降低,因此抵抗震动的耗能装置需要进行升级改造。
技术实现思路
为了解决上述存在的技术问题,本专利技术提供一种建筑物内外协同组合防碰撞结构,通过设置内部耗能移动软钢板和内部凹槽板组合结构、外部耗能移动软钢板与外部凹槽板组合结构、内置缓震复位软钢耗能组合结构实现多级减震,在整个碰撞过程中不会发生刚性破坏同时设置的内置减震层和形状记忆连接合金丝能够给碰撞提供良好回弹过程,降低碰撞破坏危险同时有助于碰撞破坏震后修复工作开展。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为:一种建筑物内外协同组合防碰撞结构,包括连接板、连接耳孔、端板加强板、外部带肋孔固定侧板、外部板穿肋孔、外部限位挡板、外部耗能移动软钢板、外挡板、剪切缓震一阶软钢钉、内置减震层、助推借力板块、内部限位挡板、内部耗能移动软钢板、内挡板、内部带肋孔固定侧板、内部板穿肋孔、内置缓震复位软钢耗能组合结构、外圈软钢筒层、中圈铅筒层、内圈软钢筒层、形状记忆连接合金丝、中空缓震耗能腔体、外部二阶挤压背板层、内部二阶挤压背板层、外部凹槽板组合结构和内部凹槽板组合结构,所述防碰撞结构整体的左右两侧分别设有外部带肋孔固定侧板、外部限位挡板,所述外部带肋孔固定侧板、外部限位挡板的外侧分别一次设有端板加强板和连接板,所述连接板上设有若干连接耳孔,所述外部带肋孔固定侧板的另一侧的前后两侧与两个外部凹槽板组合结构相连,所述外部凹槽板组合结构由外挡板和外部二阶挤压背板层连接构成,所述外部限位挡板的另一侧前后两侧与外部耗能移动软钢板相连,所述外部耗能移动软钢板置于外部二阶挤压背板层内侧,所述外部耗能移动软钢板与外部二阶挤压背板层经若干剪切缓震一阶软钢钉相连,所述外部带肋孔固定侧板内侧中部设有助推借力板块,所述助推借力板块与内部限位挡板一侧相连,所述内部限位挡板另一侧前后两侧设有内部耗能移动软钢板,所述外部限位挡板的内侧中部设有助推借力板块,该处的助推借力板块另一侧与内部带肋孔固定侧板相连,所述内部带肋孔固定侧板另一侧前后两侧设有内部凹槽板组合结构,所述内部凹槽板组合结构由内挡板和内部二阶挤压背板层连接构成,所述内部耗能移动软钢板置于内部二阶挤压背板层内侧,所述内部耗能移动软钢板与内部二阶挤压背板层经若干剪切缓震一阶软钢钉相连,在内部限位挡板、内部耗能移动软钢板和内部带肋孔固定侧板围成的内部结构中设有若干内置缓震复位软钢耗能组合结构,所述若干内置缓震复位软钢耗能组合结构外部与内部限位挡板、内部耗能移动软钢板和内部带肋孔固定侧板围城区域内设有内置减震层,所述内置缓震复位软钢耗能组合结构中最外层为外圈软钢筒层,中间层为中圈铅筒层,最内层为内圈软钢筒层,所述内圈软钢筒层的内部设有中空缓震耗能腔体,所述外圈软钢筒层、中圈铅筒层、内圈软钢筒层三者经形状记忆连接合金丝固定相连,且形状记忆连接合金丝相交于中空缓震耗能腔体的中心点,所述内部带肋孔固定侧板的两侧分别设置内部板穿肋孔,在外部带肋孔固定侧板的两侧分别设置外部板穿肋孔。进一步地,内置减震层采用具有回弹力的缓震物体填充而成。进一步地,剪切缓震一阶软钢钉、外圈软钢筒层、内圈软钢筒层、外部凹槽板组合结构和内部凹槽板组合结构由根据设计需求确定的低屈服点钢板制成。进一步地,内部板穿肋孔的孔径大于内部耗能移动软钢板的截面尺寸。进一步地,外部板穿肋孔的孔径大于外部耗能移动软钢板的横截面尺寸。进一步地,外部限位挡板和外部二阶挤压背板层的距离与内部限位挡板和内部二阶挤压背板层的距离相等。进一步地,连接板的外边缘和外部带肋孔固定侧板的距离大于外部限位挡板和外部二阶挤压背板层的距离。进一步地,内部带肋孔固定侧板和外部限位挡板的距离即助推借力板块的长度大于内部限位挡板和内部二阶挤压背板层的距离。本专利技术的有益效果为:本专利技术防碰撞缓震能力强和抗疲劳性能好,在保证连接足够稳定同时提升防碰撞抗震能力,能有效对建筑地震反应进行控制,特别是设置在没有进行抗震设防或者设防标准偏低的建筑中,对这类建筑的加固以及加层改造有较好的促进效果,能达到改善房屋使用功能和抗震加固及结构消能减震目的,实用性强同时易于推广,在保证加固效果同时不给建筑带来过重荷载负担,为建筑加层带来安全保证,而且本专利技术结构组装相对简单同时经济效果有显著优势,当发生地震碰撞时,内部耗能移动软钢板和内部二阶挤压背板层以及外部耗能移动软钢板和外部二阶挤压背板层首先会同时发生相对位移对剪切缓震一阶软钢钉剪切耗能达到第一步防碰撞缓震效果,当震动发生位移达到剪切缓震一阶软钢钉的极限剪切力时,其会发生剪切破坏,然后内部限位挡板和内部带肋孔固定侧板对内置缓震复位软钢耗能组合结构挤压耗能达到第二步防碰撞缓震效果,当内置缓震复位软钢耗能组合结构达到最大变形限度时,外部带肋孔固定侧板和外部限位挡板对外部凹槽板组合结构挤压耗能会与内部限位挡板和内部带肋孔固定侧板对内部凹槽板组合结构挤压耗能同时发生达到第三步防碰撞缓震效果,在整个碰撞过程中不会发生刚性破坏同时设置的内置减震层和形状记忆连接合金丝能够给碰撞提供良好回弹过程,降低碰撞破坏危险同时有助于碰撞破坏震后修复工作开展。附图说明本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种建筑物内外协同组合防碰撞结构,其特征在于:包括连接板(1)、连接耳孔(2)、端板加强板(3)、外部带肋孔固定侧板(4)、外部板穿肋孔(5)、外部限位挡板(6)、外部耗能移动软钢板(7)、外挡板(8)、剪切缓震一阶软钢钉(9)、内置减震层(10)、助推借力板块(11)、内部限位挡板(12)、内部耗能移动软钢板(13)、内挡板(14)、内部带肋孔固定侧板(15)、内部板穿肋孔(16)、内置缓震复位软钢耗能组合结构(17)、外圈软钢筒层(18)、中圈铅筒层(19)、内圈软钢筒层(20)、形状记忆连接合金丝(21)、中空缓震耗能腔体(22)、外部二阶挤压背板层(23)、内部二阶挤压背板层(24)、外部凹槽板组合结构(25)和内部凹槽板组合结构(26),所述防碰撞结构整体的左右两侧分别设有外部带肋孔固定侧板(4)、外部限位挡板(6),所述外部带肋孔固定侧板(4)、外部限位挡板(6)的外侧分别一次设有端板加强板(3)和连接板(1),所述连接板(1)上设有若干连接耳孔(2),所述外部带肋孔固定侧板(4)的另一侧的前后两侧与两个外部凹槽板组合结构(25)相连,所述外部凹槽板组合结构(25)由外挡板(8)和外部二阶挤压背板层(23)连接构成,所述外部限位挡板(6)的另一侧前后两侧与外部耗能移动软钢板(7)相连,所述外部耗能移动软钢板(7)置于外部二阶挤压背板层(23)内侧,所述外部耗能移动软钢板(7)与外部二阶挤压背板层(23)经若干剪切缓震一阶软钢钉(9)相连,所述外部带肋孔固定侧板(4)内侧中部设有助推借力板块(11),所述助推借力板块(11)与内部限位挡板(12)一侧相连,所述内部限位挡板(12)另一侧前后两侧设有内部耗能移动软钢板(13),所述外部限位挡板(6)的内侧中部设有助推借力板块(11),该处的助推借力板块(11)另一侧与内部带肋孔固定侧板(15)相连,所述内部带肋孔固定侧板(15)另一侧前后两侧设有内部凹槽板组合结构(26),所述内部凹槽板组合结构(26) 由内挡板(14)和内部二阶挤压背板层(24)连接构成,所述内部耗能移动软钢板(13)置于内部二阶挤压背板层(24)内侧,所述内部耗能移动软钢板(13)与内部二阶挤压背板层(24)经若干剪切缓震一阶软钢钉(9)相连,在内部限位挡板(12)、内部耗能移动软钢板(13)和内部带肋孔固定侧板(15)围成的内部结构中设有若干内置缓震复位软钢耗能组合结构(17),所述若干内置缓震复位软钢耗能组合结构(17)外部与内部限位挡板(12)、内部耗能移动软钢板(13)和内部带肋孔固定侧板(15)围城区域内设有内置减震层(10),所述内置缓震复位软钢耗能组合结构(17)中最外层为外圈软钢筒层(18),中间层为中圈铅筒层(19),最内层为内圈软钢筒层(20),所述内圈软钢筒层(20)的内部设有中空缓震耗能腔体(22),所述外圈软钢筒层(18)、中圈铅筒层(19)、内圈软钢筒层(20)三者经形状记忆连接合金丝(21)固定相连,且形状记忆连接合金丝(21)相交于中空缓震耗能腔体(22)的中心点,所述内部带肋孔固定侧板(15)的两侧分别设置内部板穿肋孔(16),在外部带肋孔固定侧板(4)的两侧分别设置外部板穿肋孔(5)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种建筑物内外协同组合防碰撞结构,其特征在于:包括连接板(1)、连接耳孔(2)、端板加强板(3)、外部带肋孔固定侧板(4)、外部板穿肋孔(5)、外部限位挡板(6)、外部耗能移动软钢板(7)、外挡板(8)、剪切缓震一阶软钢钉(9)、内置减震层(10)、助推借力板块(11)、内部限位挡板(12)、内部耗能移动软钢板(13)、内挡板(14)、内部带肋孔固定侧板(15)、内部板穿肋孔(16)、内置缓震复位软钢耗能组合结构(17)、外圈软钢筒层(18)、中圈铅筒层(19)、内圈软钢筒层(20)、形状记忆连接合金丝(21)、中空缓震耗能腔体(22)、外部二阶挤压背板层(23)、内部二阶挤压背板层(24)、外部凹槽板组合结构(25)和内部凹槽板组合结构(26),所述防碰撞结构整体的左右两侧分别设有外部带肋孔固定侧板(4)、外部限位挡板(6),所述外部带肋孔固定侧板(4)、外部限位挡板(6)的外侧分别一次设有端板加强板(3)和连接板(1),所述连接板(1)上设有若干连接耳孔(2),所述外部带肋孔固定侧板(4)的另一侧的前后两侧与两个外部凹槽板组合结构(25)相连,所述外部凹槽板组合结构(25)由外挡板(8)和外部二阶挤压背板层(23)连接构成,所述外部限位挡板(6)的另一侧前后两侧与外部耗能移动软钢板(7)相连,所述外部耗能移动软钢板(7)置于外部二阶挤压背板层(23)内侧,所述外部耗能移动软钢板(7)与外部二阶挤压背板层(23)经若干剪切缓震一阶软钢钉(9)相连,所述外部带肋孔固定侧板(4)内侧中部设有助推借力板块(11),所述助推借力板块(11)与内部限位挡板(12)一侧相连,所述内部限位挡板(12)另一侧前后两侧设有内部耗能移动软钢板(13),所述外部限位挡板(6)的内侧中部设有助推借力板块(11),该处的助推借力板块(11)另一侧与内部带肋孔固定侧板(15)相连,所述内部带肋孔固定侧板(15)另一侧前后两侧设有内部凹槽板组合结构(26),所述内部凹槽板组合结构(26)由内挡板(14)和内部二阶挤压背板层(24)连接构成,所述内部耗能移动软钢板(13)置于内部二阶挤压背板层(24)内侧,所述内部耗能移动软钢板(13)与内部二阶挤压背板层(24)经若干剪切缓震一阶软钢钉(9)相连,在内部限位挡板(12)、内部耗能移动软钢板(13)和内部带肋孔固定侧板(15)围成的内部结构中设有若干内置...

【专利技术属性】
技术研发人员:张延年
申请(专利权)人:沈阳促晋科技有限公司
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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