[发明专利]一种装配式粘弹性阻尼墙体

说明书

技术领域

本发明涉及建筑结构耗能减振控制领域，具体是一种装配式粘弹性阻尼墙体。利用结构层间变形，使得粘弹性材料发生剪切变形耗散能量，从而对结构起到消能减振的作用。该阻尼墙体可广泛应用用建筑结构的层间耗能，与传统的粘弹性阻尼器相比，具有耗能能力强、可提供建筑结构较多的使用空间，并且方便安装和维修，符合建筑结构设计及功能性要求等优点。

背景技术

结构耗能减振技术是一种有效、实用的结构振动控制技术，它是通过在结构的适当位置安装耗能元件或装置，以减小结构在地震、风或其他动力荷载作用下的动力响应。粘弹性阻尼器是一种广泛应用于工程结构减振的有效的耗能减振控制装置，它主要依靠粘弹性材料的剪切滞回耗能特性，给结构提供附加刚度和阻尼，减小结构的动力反应，以达到减振的目的。已有的研究结果表明，粘弹性阻尼器具有如下优点：（１）在较小的振动条件下也能够进行耗能；（２）阻尼器的力与位移滞回曲线近似于椭圆形，力学模型简单；（３）在不同的加载频率和循环次数下，阻尼器动力性能稳定、耗能能力强；（４）构造简单、制造方便、价格低廉、经济实用。但粘弹性阻尼器的安装需要支撑，对于刚度和阻尼要求较高的结构，传统的支撑式粘弹性阻尼器往往无法达到预期的设计要求。

日本学者Ｍｉｙａｚａｋｉ于１９８６年提出的粘滞阻尼墙充分利用墙体所提供的空间，通过调整阻尼墙截面尺寸、内部剪切钢板的片数提供所需的阻尼力，有效提高结构的阻尼、降低结构的动力响应，克服了传统支撑式阻尼器的局限性。目前公认的粘滞阻尼墙一般由钢箱体、内钢板及粘滞材料组成。实际工程应用时，钢箱体固定于建筑楼面梁，内钢板固定于上层梁，钢箱体内灌入一种特殊的粘滞阻尼材料。当楼层发生相对变形或速度时，内钢板在装满粘滞阻尼材料的钢箱体内滑动，由粘滞材料的剪切变形产生阻尼力，耗散振动能量，从而减小主体结构的动力反应。由于粘滞阻尼墙所灌入的特殊粘滞阻尼材料，既有研究结果表明：粘滞阻尼墙的耗能性能随温度变化较大，位移幅值和振动频率对其耗能性能影响也很大，粘滞阻尼墙的性能表现为很强的频率和幅值依赖性。另外，在实际工程应用中，由于建筑设计安装等各种因素的影响，粘滞阻尼器也并不是一种处于纯剪切状态，从而导致粘滞阻尼器的减振效果降低。

针对上述粘滞阻尼墙的缺点、充分利用粘弹性阻尼器的优点，本发明提出一种装配式的粘弹性阻尼墙体。该粘弹性阻尼墙体可以通过把需要安装阻尼墙的整片墙体分成多个较窄尺寸的粘弹性阻尼墙体来加工制造和安装，从而解决钢板和粘弹性材料大面积粘结的工艺缺陷。而且粘弹性墙体实际工程安装应用时，粘弹性墙体和框架柱、隔墙条板或另一粘弹性墙体之间留设一定空隙，空隙之间填充粘弹性材料，从而实现阻尼墙体和框架柱的柔性连接与协同工作，提供较大弹塑性变形能力。

发明内容

本发明要提供一种耗能能力强、性能稳定、构造简单、加工制造方便，可提供建筑结构较多的使用空间，并且方便安装和维修，符合建筑结构设计及功能性要求的阻尼墙体。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种装配式粘弹性阻尼墙体，包括有设置在粘弹性阻尼墙体中间的中间钢板层及设置在中间钢板两侧的第一外侧钢板层和第二外侧钢板层，以及连接所述第一外侧钢板层和第二外侧钢板层的上部墙体连接钢板，和连接在所述中间钢板两侧的第一下部墙体连接钢板和第二下部墙体连接钢板。所述中间钢板层和第一外侧钢板层及第二外侧钢板层之间分别设有粘弹性材料层。

为了保证结构的可靠性和具有更好的耗能能力：

优选地，所述粘弹性材料层为高衰减橡胶系粘弹性材料。

优选地，所述的粘弹性材料层分别与所述的中间钢板和第一外侧钢板层及第二外侧钢板层采用橡胶和钢板粘结工艺牢固可靠粘结。

优选地，所述的第一外侧钢板层和第二外侧钢板层与上部墙体连接钢板及垫板采用高强螺栓连接。

优选地，所述的中间钢板两侧与第一下部墙体连接钢板和第二下部墙体连接钢板采用高强螺栓连接。

优选地，所述装配式粘弹性阻尼墙体为所述装配式粘弹性阻尼墙体的两个或者两个以上单元。

优选地，所述中间钢板、第一外侧钢板层、第二外侧钢板层 、上部墙体连接钢板、垫板、第一下部墙体连接钢板、第二下部墙体连接钢板和/或粘弹性材料为一层或者一层以上。

优选地，粘弹性阻尼墙体和框架柱、隔墙条板和/或另一粘弹性阻尼墙体之间留设空隙，空隙之间填充粘弹性材料。