一种装配式粘滞阻尼墙及其设计方法技术

本发明专利技术公开了一种装配式粘滞阻尼墙及其设计方法，其属于装配式建筑这一技术领域，设计要点在于，左侧装配式墙、右侧装配式墙，左侧装配式墙、右侧装配式墙为相同的结构且对称设置；在左侧装配式墙的竖向板、左侧装配式墙的竖向板之间设置有粘滞阻尼装置；粘滞阻尼装置包括：两侧的外板、中间的升降板、在两侧的外板填充的粘滞阻尼液。采用本申请的装配式钢结构及其设计方法，能够满足设计人员不同的设计性能目标。

A fabricated viscous damping wall and its design method

【技术实现步骤摘要】
一种装配式粘滞阻尼墙及其设计方法
本专利技术涉及装配式建筑等领域，具体涉及一种装配式粘滞阻尼墙及其设计方法。
技术介绍
对于建筑结构而言，粘滞阻尼墙的应用研究一直是一个热点。例如：同济大学的CN106567457A，公开了一种用于建筑钢结构的耗能梁柱节点，由框架梁柱、T形连接件、粘滞摩擦阻尼器、小型工字钢连接件、金属耗能棒等构件组成。梁端的连接自上而下分别为上部T形连接件、框架梁、小型工字钢连接件、粘滞摩擦阻尼器、下部T形连接件，除了粘滞摩擦阻尼器与小型工字钢连接件、下部T形连接件之间是通过强力胶水粘接，其他均为高强螺栓连接；上、下部T形连接件通过高强螺栓与框架柱相连，金属耗能棒从框架梁的下翼缘整个贯穿至下部T形连接件，使用螺母固定。当水平地震力较小时，粘滞摩擦阻尼器能提供一定的抗侧移刚度；当水平地震力较大时，粘滞摩擦阻尼器各层发生相对滑动，带动金属耗能棒发生弯曲变形共同耗能，形成混合耗能体系。该耗能节点构造简单，耗能减震效果明显，且不占用额外空间，适用于各种连接位置。又如：CN110230402A公开了一种钢结构建筑用粘滞阻尼墙及其安装方法，在安装体积不变的情况下，通过结构的改进，增加阻尼效果。该钢结构建筑用粘滞阻尼墙包括内部钢板、外部钢箱、内衬板和粘滞液体，外部钢箱的插接腔内有内衬板，左右各一，通过旋紧高强度顶丝使得所述内衬板局部向内形成局部形变，内部钢板中下部插接在两内衬板之间的空间内，且在内部钢板的主表面对称设置有若干条复合结构，形成接触式摩擦配合；所述外部钢箱内灌装粘滞材料。本专利技术技术通过内衬板和内部插板之间的间隙调节，可以形成机械式的摩擦配合，提高抗震效果然而，上述耗能其无法满足复杂的性能设计目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种装配式粘滞阻尼墙及其设计方法，其克服现有技术的不足。一种装配式粘滞阻尼墙，其包括：左侧装配式墙、右侧装配式墙(即实施例一至四中的摩擦阻尼墙)，左侧装配式墙、右侧装配式墙为相同的结构且对称设置；在左侧装配式墙的竖向板、左侧装配式墙的竖向板之间设置有粘滞阻尼装置。进一步，还包括：上梁和下梁，在上梁和下梁之间设置右侧装配式墙，所述右侧装配式墙包括：顶部移动平台、移动单元、摩擦单元；其中，所述顶部移动平台与上梁固定连接；所述顶部移动平台包括：平台本体，以及横向移动导向空间；所述横向移动导向空间呈“T”字型，包括：左侧导向槽、右侧导向槽、中部移动空间；所述左侧导向槽、右侧导向槽分别设置在中部移动空间的左侧、右侧；所述中间部位设置在左侧导向槽、右侧导向槽之间；其中，移动单元包括：左横向导杆、右横向导杆、竖向板、第一横向导向构件；竖向板的顶部固定设置有左横向导杆、右横向导杆，左横向导杆、右横向导杆分布设置在左侧导向槽、右侧导向槽内；第一横向导向构件，包括采用L型杆或者“一”字形杆的第一横向导向构件导向杆、在横向导向构件的右端设置竖向限位轴承以及水平限位轴承、转动柱体；转动柱体包括：水平盘、竖向连接杆、转动柱本体；水平盘设置在竖向限位轴承中，竖向限位轴承包括上、下两个限位构件，所述水平盘设置在上、下两个限位构件之间的空间内；所述水平盘与转动柱本体之间通过竖向连接杆连接成一体；第一横向导向构件导向杆的左端部固定在竖向板的右表面；其中，所述摩擦单元包括：水平结构体、第一固定块体，在水平结构体的上侧固定设置有第一固定块体；水平结构体与下梁固定连接；所述转动柱本体与第一固定块体的右侧面接触。进一步，粘滞阻尼装置包括：两侧的外板、中间的升降板、在两侧的外板填充的粘滞阻尼液；即，两个竖向板的内侧设置有两个外板，升降板设置在两个外板之间；所述外板、竖向板、升降板平行布置；外板与第二结构物固定连接；升降板与2个竖向板均采用铰接杆组件连接，即在升降板的两面以及该面对应的竖向板之间采用铰接杆组件连接；所述铰接杆组件与竖向板、升降板均采用铰接连接；所述铰接杆组件包括若干平行、等长设置的铰接杆；初始状态下，从竖向板到升降板的方向，铰接杆的高度上升；初始状态下，升降板的顶端所处的高度大于粘滞阻尼液的高度。进一步，还包括：第二固定块体，第一固定块体与第二固定块体对称设置，且第一固定块体与第二固定块体均沿着水平结构体的轴向延伸方向即沿着纵向方向延伸。进一步，第一固定块体与第二固定块体连接成一体，初始状态下，第一横向导向构件设置在第一固定块体与第二固定块体的中心位置处。进一步，第二横向导向构件，第一横向导向构件、第二横向导向构件设置在同一高度；竖向板、第一摩擦板沿着纵向延伸，即竖向板、第一摩擦板与左横向导杆处于垂直关系；第一横向导向构件、第二横向导向构件分别设置在竖向板的前部和后部；所述第一横向导向构件与第二横向导向构件对称设置；所述第一固定块体、第二固定块体对称设置；初始状态下，第一横向导向构件的转动柱体与第一固定块体的右表面接触；第二横向导向构件的转动柱体与第二固定块体的右表面接触；第一横向导向构件与第二横向导向构件的对称的中心线称为第一中心线，第一固定块体与第二固定块体对称的中心线称为第二中心线；初始状态下，第一中心线与第二中心线重合。进一步，所述第一固定块体与第一横向导向构件的转动柱体接触面在水平面的投影为多段折线或者曲线。进一步，所述第一固定块体与第一横向导向构件的转动柱体接触面在水平面的投影设计为：随着上钢梁与下钢梁的纵向方向相对位移越大，竖向板与第一摩擦板越靠近。进一步，水平结构体通过竖向杆与下钢梁固定连接。进一步，移动单元还包括：第一摩擦板、弹簧组件；第一摩擦板与顶部移动平台固定连接，且第一摩擦板分布在竖向板的右侧；所述第一摩擦板与所述竖向板平行布置，所述第一摩擦板与所述竖向板之间设置有所述弹簧组件；进一步，摩擦单元还包括：第二摩擦板，在水平结构体的左侧固定设置有第二摩擦板；初始条件下，转动柱体与第一固定块体的右表面接触，弹簧组件处于受压状态，第一摩擦板与第二摩擦板保持压紧。进一步，所述第一摩擦板通过竖向杆与顶部移动平台固定连接。一种装配式粘滞阻尼墙的设计方法，其已知条件是进入阻尼液的面积S-位移x曲线，x表示上梁与下梁的纵向方向的相对位移；其未知条件为：升降板的形状，即不同高度上升降板沿着纵向方向的长度如何变化；其中纵向方向表示上梁的轴向方向的延伸方向；升降板初始状态下浸入阻尼液中的面积S0；w表示初始状态下浸入阻尼液中的升降板以上的高度，初始状态下，升降板与阻尼液齐平的高度为0；b表示w高度对应的升降板纵向方向的长度；具体步骤是：第一，设计转动柱体与固定块体的接触面在水平面的投影曲线形状(本申请的方案仅仅是粘滞阻尼墙时，接触面不需要根据摩擦阻尼的设计来先设计，可直接指定接触面为直线或者其他形式)；第三，设计升降板的形状，根据下式设计升降板的形状：铰接杆组件的铰接杆的长度设为g；初始状态下，铰接杆组件的倾斜角为β0；以纵向方向为X方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式粘滞阻尼墙，其特征在于，其包括：左侧装配式墙、右侧装配式墙，左侧装配式墙、右侧装配式墙为相同的结构且对称设置；在左侧装配式墙的竖向板、左侧装配式墙的竖向板之间设置有粘滞阻尼装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种装配式粘滞阻尼墙，其特征在于，其包括：左侧装配式墙、右侧装配式墙，左侧装配式墙、右侧装配式墙为相同的结构且对称设置；在左侧装配式墙的竖向板、左侧装配式墙的竖向板之间设置有粘滞阻尼装置。


2.根据权利要求1所述的一种装配式粘滞阻尼墙，其特征在于，还包括：上梁和下梁，在上梁和下梁之间设置右侧装配式墙，所述右侧装配式墙包括：顶部移动平台、移动单元、摩擦单元；
其中，所述顶部移动平台与上梁固定连接；所述顶部移动平台包括：平台本体，以及横向移动导向空间；所述横向移动导向空间呈“T”字型，包括：左侧导向槽、右侧导向槽、中部移动空间；所述左侧导向槽、右侧导向槽分别设置在中部移动空间的左侧、右侧；所述中间部位设置在左侧导向槽、右侧导向槽之间；
其中，移动单元包括：左横向导杆、右横向导杆、竖向板、第一横向导向构件；竖向板的顶部固定设置有左横向导杆、右横向导杆，左横向导杆、右横向导杆分布设置在左侧导向槽、右侧导向槽内；
第一横向导向构件，包括采用L型杆或者“一”字形杆的第一横向导向构件导向杆、在横向导向构件的右端设置竖向限位轴承以及水平限位轴承、转动柱体；转动柱体包括：水平盘、竖向连接杆、转动柱本体；水平盘设置在竖向限位轴承中，竖向限位轴承包括上、下两个限位构件，所述水平盘设置在上、下两个限位构件之间的空间内；所述水平盘与转动柱本体之间通过竖向连接杆连接成一体；第一横向导向构件导向杆的左端部固定在竖向板的右表面；
其中，所述摩擦单元包括：水平结构体、第一固定块体，在水平结构体的上侧固定设置有第一固定块体；水平结构体与下梁固定连接；
所述转动柱本体与第一固定块体的右侧面接触。


3.根据权利要求1所述的一种装配式粘滞阻尼墙，其特征在于，粘滞阻尼装置包括：两侧的外板、中间的升降板、在两侧的外板填充的粘滞阻尼液；即，两个竖向板的内侧设置有两个外板，升降板设置在两个外板之间；所述外板、竖向板、升降板平行布置；外板与第二结构物固定连接；升降板与2个竖向板均采用铰接杆组件连接，即在升降板的两面以及该面对应的竖向板之间采用铰接杆组件连接；所述铰接杆组件与竖向板、升降板均采用铰接连接；所述铰接杆组件包括若干平行、等长设置的铰接杆；初始状态下，从竖向板到升降板的方向，铰接杆的高度上升；初始状态下，升降板的顶端所处的高度大于粘滞阻尼液的高度。


4.根据权利要求2所述的一种装配式粘滞阻尼墙，其特征在于，还包括：第二固定块体，第一固定块体与第二固定块体对称设置，且第一固定块体与第二固定块体均沿着水平结构体的轴向延伸方向即沿着纵向方向延伸。


5.根据权利要求4所述的一种装配式粘滞阻尼墙，其特征在于，第一固定块体与第二固定块体连接成一体，初始状态下，第一横向导向构件设置在第一固定块体与第二固定块体的中心位置处。


6.根据权利要求5所述的一种装配式粘滞阻尼墙，其特征在于，第二横向导向构件，第一横向导向构件、第二横向导向构件设置在同一高度；竖向板、第一摩擦板沿着纵向延伸，即竖向板、第一摩擦板与左横向导杆处于垂直关系；第一横向导向构件、第二横向导向构件分别设置在竖向板的前部和后部；所述第一横向导向构件与第二横向导向构件对称设置；
所述第一固定块体、第二固定块体对称设置；
初始状态下，第一横向导向构件的转动柱体与第一固定块体的右表面接触；第二横向导向构件的转动柱体与第二固定块体的右表面接触；
第一横向导向构件与第二横向导向构件的对称的中心线称为第一中心线，第一固定块体与第二固定块体对称的中心线称为第二中心线；初始状态下...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑秀平，
申请(专利权)人：郑秀平，
类型：发明
国别省市：山西;14