[实用新型]具有滞回型惯容的剪力墙系统

说明书

本实用新型属于土木工程和能源基础设施领域，提供一种具有滞回型惯容的剪力墙系统，包括剪力墙结构、滞回惯容结构、以及安装底座，滞回惯容结构包括若干组滞回耗能支撑单元及若干组黏滞自复位惯容单元。本实用新型建立了双重的自复位机制和多重的能量吸收和耗散途径，通过滞回剪切板和黏滞惯容单元来吸收并耗散结构振动能量；利用摇摆剪力墙的转动效应，减小了摇摆装置所受到的水平作用；设置惯容单元，在不增加剪力墙结构变形刚度的前提下，有效地调整系统惯性特性并控制剪力墙整体变形；提供一种适用有效结构多模态振动控制的摇摆式剪力墙减震耗能体系；建立多道抗震防线，具有耗能增效、鲁棒性强、易于震后修复等特点，有较好的推广应用价值。

技术领域

本实用新型属于土木工程结构消能减震技术领域，尤其涉及一种具有滞回型惯容的剪力墙系统。

背景技术

剪力墙，也称抗震墙，是一种重要的抗侧力构件，能够有效的提高建筑结构抵抗地震作用的能力。但是剪力墙本身刚度大，但是其延性较小，在地震中承受侧向力的同时，容易发生损坏，并且修复成本高。因此消能减震技术中摇摆结构被引入剪力墙结构体系中。摇摆剪力墙底部与结构铰接，两侧增设耗能装置，提高了剪力墙变形能力，减少了墙体的损坏。但是摇摆结构不能增加其耗能能力，且变形较大，自复位机构仅单纯提供恢复力，不能有效耗能，作为一道抗震防线还远远不足。此外，摇摆剪力墙质量较大，在地震中会产生较大的惯性力，其底部的铰接装置容易发生破坏，并且较大的惯性力对主结构侧向承载能力提出了更高的要求。

发明内容

本实用新型目的在于，克服现有技术的不足，提供一种高阶模态振动控制的减震体系，采用滞回剪切板和黏滞惯容阻尼单元耗散能量，联合摇摆墙构成一种新型的具有滞回型惯容的剪力墙系统。

本实用新型需要保护的技术方案概括为：

一种具有滞回型惯容的剪力墙系统，包括剪力墙结构、滞回惯容结构、以及安装底座；

所述剪力墙结构为具有自复位功能的耗能结构，其包括剪力墙、摇摆构件，所述摇摆构件安装于剪力墙底部与安装底座之间，并位于剪力墙底部的中间位置；

所述滞回惯容结构用于剪力墙结构的耗能增效和惯性参数调整，并提高对所述剪力墙系统的高阶振动控制效果，其包括若干组滞回耗能支撑单元及若干组黏滞自复位惯容单元；

所述若干组滞回耗能支撑单元、若干组黏滞自复位惯容单元均设置于剪力墙底部与安装底座之间，且所述若干组滞回耗能支撑单元分别靠近剪力墙底部的左右两侧对称设置，所述若干组黏滞自复位惯容单元分别位于所述摇摆构件与黏滞自复位惯容单元之间且对称设置。

进一步，黏滞自复位惯容单元包括连接耳环、滚珠丝杠、惯容外筒、旋转内筒、旋转螺母、高强钢索组、若干旋转质量块、黏滞阻尼液体、内筒旋转轴和连接杆；旋转内筒的外周设置有若干旋转质量块，旋转内筒与若干旋转质量块共同置于惯容外筒中，且旋转内筒与惯容外筒同轴设置，旋转内筒的一端通过内筒旋转轴与惯容外筒的内壁转动连接，旋转内筒的另一端设置有旋转螺母；滚珠丝杠沿惯容外筒轴线穿过，并与惯容外筒密封接触，滚珠丝杠的一端位于惯容外筒内部，其另一端位于惯容外筒的外部，滚珠丝杠位于惯容外筒内部的一端外周设置有螺纹，滚珠丝杠通过螺纹与旋转螺母咬合连接，同时滚珠丝杠伸入旋转内筒的一端通过高强钢索组与内筒旋转轴固定连接；惯容外筒和旋转内筒的内部充满黏滞阻尼液体；沿惯容外筒轴线方向，在惯容外筒的外侧两端各连接一个连接耳环，其中一个连接耳环与滚珠丝杠位于惯容外筒外部的一端连接，另一个连接耳环通过连接杆与惯容外筒外侧壁连接；黏滞自复位惯容单元的两端各自通过一个连接耳环分别铰接于剪力墙底部和安装底座之上。

进一步，滞回耗能支撑单元包括刚性圆杆、滞回剪切板、外筒；刚性圆杆穿过外筒顶部沿外筒轴线设置，并通过滞回剪切板与外筒连接，滞回剪切板位于刚性圆杆和外筒之间，并绕刚性圆杆均匀分布；同时刚性圆杆的底部与外筒的内底部之间留有间隙，不延伸至外筒的内底部；滞回耗能支撑单元通过刚性圆杆的顶部与剪力墙底部底部铰接，并通过外筒的外底部设置在安装底座上。