[发明专利]一种高速大位移型黏滞阻尼墙

说明书

本发明专利涉及阻尼器技术领域，具体涉及一种高速大位移型黏滞阻尼墙；包括与上、下层楼面底梁连接固定的上法兰板和下法兰板，与上法兰板连接的内剪切板，与下法兰板连接的剪切钢箱和侧储液腔，侧储液腔设置在剪切钢箱侧壁，剪切钢箱顶部设置有上储液腔，侧储液腔通过设置于剪切钢箱侧板上的槽孔与剪切钢箱保持连通，侧储液腔内设置有容积补偿皮囊，所述内剪切板插入剪切钢箱内并与剪切钢箱前面板和剪切钢箱后面板保持距离，所述剪切钢箱、上储液腔和侧储液腔内充满黏滞阻尼液，通过设置于侧储液腔内的容积补偿皮囊的膨胀和收缩变形快速消纳和补偿因内剪切板移动导致的左右两腔容积变化，消除补偿不及时导致的真空腔及吸入空气问题。

技术领域

本发明专利涉及阻尼器技术领域，具体涉及一种高速大位移型黏滞阻尼墙。

背景技术

黏滞阻尼墙Viscous Damping Wall是一种新型建筑结构减震消能部件，由日本学者M. Miyazaki等1986年在“第一届东亚结构工程会议”上最先提出。现有技术的黏滞阻尼墙由固定于下层楼面底梁上的剪切钢箱和固定于上层楼面底梁并插入剪切钢箱内的内剪切板组成，内剪切板与剪切钢箱面板之间保持有恰当距离，剪切钢箱上部设置有上储液腔，剪切钢箱和上储液腔内灌入高粘性的黏滞阻尼液，当楼层发生相对位移或速度时，内剪切板在剪切钢箱内的黏滞阻尼液中滑动，对置于内剪切板与剪切钢箱之间的黏滞阻尼液产生剪切获得阻尼力来消耗地震能量，从而减小结构的地震反应。

由于内剪切板存在一定的厚度，在内剪切板左右移动的过程中必将导致剪切钢箱左右两侧的容积发生变化。由于黏滞阻尼液的不可压缩性，容积减小的一侧黏滞阻尼液将向上流动并由上部挤出，而容积增大的一侧黏滞阻尼液将向下流动并吸入剪切钢箱内。因此现有技术的黏滞阻尼墙采用在剪切钢箱上部设置上储液腔的结构来消纳和补偿该容积变化。即内剪切板在向一侧移动时剪切钢箱内由于该侧容积变小，黏滞阻尼液向上流动迫使该侧上储液腔液面上升；而另一侧则由于剪切钢箱内容积变大，上储液腔液面下降。

为获得更高的耗能效率，黏滞阻尼墙通常所使用的黏滞阻尼液粘度均极高，而高粘性液体存在流动阻力大、表面张力大、流动性较差等缺点。

现有技术的黏滞阻尼墙由于容积补偿用的上储液腔设置在剪切钢箱的上部，内剪切板高度通常有1米至2米甚至更高，剪切钢箱一侧容积增大需要补充黏滞阻尼液时，黏滞阻尼液需要穿过钢箱两面板之间的狭窄通道向下流动1米至2米甚至更远距离。因黏滞阻尼液流动性差且剪切钢箱的上部至下部与上储液腔距离存在差异，使上部较易获得填充补液而下部则补液困难，下部容易形成真空状空腔。特别对于内剪切板工作于高速和大位移工况下时会因补液不及时导致真空状空腔扩大至接近顶部液面，当大气压突破真空状空腔顶部液层后空气进入剪切钢箱内，使内剪切板与剪切钢箱面板之间失去黏滞阻尼液，导致阻尼力急速衰减失效。

发明人对近1000个采用层间减震技术的工程项目进行了统计，根据建筑的层高不同设计设防烈度下层间最大速度约150mm/s～350mm/s，设计容许位移90%在±30～±45mm之间。而采用现有技术的黏滞阻尼墙由于存在以上问题，将最大工作速度限制在150mm/s以下范围内，将设计容许位移限制在±30mm以下范围内，这极大地限制了黏滞阻尼墙的适用范围。

由此可见有必要发明一种可以满足大多数运用需求的高速大位移型黏滞阻尼墙。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种高速大位移型黏滞阻尼墙，通过设置于侧储液腔内的容积补偿皮囊的膨胀和收缩变形快速消纳和补偿因内剪切板移动导致的左右两腔容积变化，消除补偿不及时导致的真空腔及吸入空气问题，特别适用于内剪切板高速和大位移情况下，可有效提高黏滞阻尼墙适用范围，满足大多数工程运用需求。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：