一种阻尼接地型装配式钢板组合调频减震墙制造技术

本发明专利技术是一种阻尼接地型装配式钢板组合调频减震墙，包括结构柱、结构梁、钢板组合墙、上连接节点、水平弹簧、分布滑动支撑和底部连接节点，结构柱和结构梁构成主结构，所述主结构与钢板组合墙之间分别通过上连接节点、水平弹簧和分布滑动支撑连接，所述钢板组合墙通过底部连接节点与地面连接。本发明专利技术减震墙在地震来临时，钢板组合墙提供质量单元，水平弹簧提供刚度，阻尼器与地面连接，提供接地阻尼，形成一个阻尼接地型的吸振器，耗散地震输入能量。本发明专利技术具有吸振消能能力强、构造简单、装配化程度高等优点。

A Damping Grounded Assembled Steel Plate Composite Frequency Modulation Shock Absorption Wall

The invention relates to a damped grounded assembled steel plate composite frequency modulation shock absorber wall, which comprises a structural column, a structural beam, a steel plate composite wall, an upper connecting node, a horizontal spring, a distributed sliding support and a bottom connecting node. The structural column and a structural beam constitute the main structure. The main structure and the steel plate composite wall are connected by an upper connecting node, a horizontal spring and a distributed sliding support respectively. The steel plate composite wall is connected to the ground through a bottom connection node. When the earthquake comes, the steel plate composite wall provides the mass unit, the horizontal spring provides the stiffness, the damper connects with the ground, provides the ground damping, forms a damped ground type vibration absorber, and dissipates the earthquake input energy. The invention has the advantages of strong vibration absorption and energy dissipation ability, simple structure and high assembly degree.

【技术实现步骤摘要】
一种阻尼接地型装配式钢板组合调频减震墙
本专利技术涉及土木工程抗震结构体系
，具体涉及一种阻尼接地型装配式钢板组合调频减震墙结构体系。
技术介绍
我国地震活动具有频度高、强度大、震源浅、分布广的特点，是一个震灾严重的国家。地震灾害对人民生命财产造成了巨大的威胁，如何提高结构的抗震安全性，一直是土木工程领域关注的重点。近年来，除了传统抗震设计，各类耗能减振装置和新型结构体系日益受到学术和工程界的关注，如采用阻尼器的耗能减震技术、采用隔震支座的隔震技术、采用吸振器的调频减震以及自复位结构、摇摆结构等。调频减震装置是一种附加于主结构上的子结构，一般而言包括固体质量、弹簧和阻尼器等，装置本身具有质量、刚度和阻尼。设计时使装置自身的频率调整至与结构主频率相近的某个频率，当主结构受激励而振动时，子结构与主结构反向运动，从通过提供相反的惯性力使主结构的振动衰减。目前的调频减震装置设计通常由附件的质量块提供质量，再利用悬吊、弹簧、橡胶块等方式提供刚度，阻尼则由黏滞阻尼或摩擦阻尼提供。已公开的一些调频减震装置，无论是阻尼器（如永磁式悬浮水平调谐质量阻尼器(CN204098268U)、摆式电涡流调谐质量阻尼器装置(CN103132628A)等装置），还是减震墙（集成式调谐质量阻尼墙(CN105672516B)等），其弹簧单元和阻尼单元均是连接主结构与子结构。然而，理论和数值分析表明接地式的动力吸振器可以改善普通动力吸振器的减振效果。与此同时，近年来，建筑工业化成为建筑行业发展的主要趋势，各类装配式结构体系层出不穷，因此，如一种全预制框架钢支撑结构(CN203334474U)、一种装配式组合钢板剪力墙(CN204983239U)、一种可恢复功能的叠合板式剪力墙(CN203640084U)等，然而这些墙体均是利用抗震和消能减震思想提出的。与此同时，申请人之前获授权的集成式调谐质量阻尼墙（201610134670.1）和一种装配式自复位摇摆钢板墙结构体系（201610984429.8）,前者是基于阻尼与结构连接的普通动力吸振器模型的调谐减振装置，后者是基于摇摆自复位原理的自复位结构体系。因此，本专利技术利用接地型调频减震和组合结构装配式墙体这两个理念，旨在设计一种新型装配式钢板组合调频减震墙，该墙体的弹簧单元与主体结构相连，而阻尼单元则与地面相连，从而为工程结构的调频减震设计提供新的方式。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种阻尼接地型装配式钢板组合调频减震墙，既能够利用接地型阻尼充分改善一般调频减震装置的减震效果，又能实现减震墙体工厂加工、现场拼接的工业化建造方式，为新建建筑抗震体系和既有建筑加固改造提供一种新型调频减震墙结构体系。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种阻尼接地型装配式钢板组合调频减震墙，包括结构柱、结构梁、钢板组合墙、上连接节点、水平弹簧、分布滑动支撑和底部连接节点，多个所述结构柱与多个所述结构梁连接组成主结构，所述主结构与钢板组合墙之间分别通过上连接节点、水平弹簧和分布滑动支撑连接，所述钢板组合墙通过底部连接节点与地面连接。进一步的，所述钢板组合墙由钢柱、钢梁、带肋钢板、水平钢板节点、竖向钢板节点、固定螺栓、填充层和包裹层组成，所述钢柱与钢梁拼接形成钢板组合墙的外框，所述带肋钢板通过水平钢板节点与钢梁上、下翼缘连接、以及通过竖向钢板节点与钢柱左、右内侧翼缘连接，所述填充层和包裹层设置于带肋钢板之间或一侧，并通过所述固定螺栓连接在一起，用以通过填充层或包裹层调节钢板组合墙的总质量，一方面抑制钢板屈曲，提升整体刚度，另一方面作为质量补充，实现工厂生产、现场拼装。进一步的，所述钢柱、钢梁为焊接H型截面或工字形截面，所述水平钢板节点、竖向钢板节点均为螺栓连接形式。进一步的，所述上连接节点由顶部横梁、悬吊轨道、悬吊滑轮、顶部轮轴和悬吊钢板组成，所述悬吊轨道焊接于顶部横梁下翼缘，所述悬吊钢板与钢板组合墙的顶端横梁焊接在一起，所述悬吊滑轮通过顶部轮轴与悬吊钢板及悬吊轨道连接，用于承担钢板组合墙一部分重力，并沿着悬吊轨道滚动。进一步的，所述顶部横梁为焊接H型钢或工字形截面，并设置有相应加劲肋板，顶部横梁两端与主结构固接，所述悬吊轨道下端与钢板组合墙的顶端保持微小的间隙。进一步的，所述水平弹簧由弹簧和套筒组成，所述套筒两端分别与钢板组合墙和主结构连接，所述弹簧设置于套筒外侧，用于限定弹簧变形方向，避免平面外的过大意外晃动。进一步的，所述分布滑动支撑由上滑动支撑、下滑动支撑和滑动层组成，所述上滑动支撑连接于钢板组合墙上，所述下滑动支撑连接于主结构上，所述滑动层滑动地设置在上滑动支撑与下滑动支撑之间，所述滑动层为光滑滑动层或带一定摩擦力的滑动层。进一步的，所述底部连接节点由过渡钢梁、接轮钢板、加劲肋、限位侧板、底部滑轮、底部轮轴、阻尼器和固定节点组成，所述过渡钢梁与钢板组合墙底部通过螺栓连接在一起，所述过渡钢梁底部与接轮钢板及加劲肋固接在一起，所述底部滑轮通过底部轮轴设置于两片接轮钢板之间，并且底部滑轮的下边缘与地面接触，用于承担部分钢板组合墙重量、以及在地面滚动，所述阻尼器两端分别与固定节点和接轮钢板铰接，用以提供合适的阻尼和刚度，所述固定节点固接于地面，所述限位侧板固定于地面并设置于接轮钢板外侧。进一步的，所述过渡钢梁为焊接H型截面形式，所述阻尼器为黏滞流体阻尼器或粘弹性阻尼器。进一步的，所述钢板组合墙通过上连接节点、分布滑动支撑和底部连接节点自由滑动设置，并提供质量单元，所述水平弹簧提供刚度，所述阻尼器提供接地阻尼，所述上连接节点、分布滑动支撑和底部连接节点共同承担钢板组合墙的质量，形成阻尼接地型的吸振器，耗散地震输入能量。本专利技术的有益效果是:本专利技术的阻尼接地型装配式钢板组合调频减震墙在风灾、地震来临时，与主结构发生调频共振，吸收主结构的能量，并通过接地型阻尼器将能量耗散，从而保护主结构。相较常规调频减振器，一方面接地型的阻尼单元使得吸振器具有更好的减振效果，另一方面沿结构高度的墙体质量块能够使主结构的层间位移角分布更均匀。减震墙所有拼接部位均可采用螺栓连接，能够实现工厂生产、现场拼装，缩短了现场施工工期。该装置具有减震能力强、改善结构损伤模式、构造简单、装配化高等优点。附图说明图1是本专利技术的整体立面结构示意图；图2是本专利技术的单层钢板组合墙构造示意图；图3是本专利技术中代表性的单层钢板组合墙形式的剖面构造示意；图4是本专利技术的上连接节点构造示意图；图5是本专利技术的底部连接节点构造示意图；图6是本专利技术的水平弹簧和分布滑动支撑构造示意图。图中标号说明：结构柱1；结构梁2；钢板组合墙3；上连接节点4；水平弹簧5；分布滑动支撑6；底部连接节点7；钢柱31；钢梁32；带肋钢板33；水平钢板节点34；竖向钢板节点35；固定螺栓36；填充层37；包裹层38；顶部横梁41；悬吊轨道42；悬吊滑轮43；顶部轮轴44；悬吊钢板45；弹簧51；套筒52；上滑动支撑61；下滑动支撑62；滑动层63；过渡钢梁71；接轮钢板72；加劲肋73；限位侧板74；底部滑轮75；底部轮轴76；阻尼器77；固定节点78。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本专利技术。如图1所示，一种阻尼接地型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻尼接地型装配式钢板组合调频减震墙，包括结构柱(1)、结构梁(2)、钢板组合墙(3)、上连接节点(4)、水平弹簧(5)、分布滑动支撑(6)和底部连接节点(7)，其特征在于，多个所述结构柱(1)与多个所述结构梁(2)连接组成主结构，所述主结构与钢板组合墙(3)之间分别通过上连接节点(4)、水平弹簧(5)和分布滑动支撑(6)连接，所述钢板组合墙(3)通过底部连接节点(7)与地面连接。

【技术特征摘要】
1.一种阻尼接地型装配式钢板组合调频减震墙，包括结构柱(1)、结构梁(2)、钢板组合墙(3)、上连接节点(4)、水平弹簧(5)、分布滑动支撑(6)和底部连接节点(7)，其特征在于，多个所述结构柱(1)与多个所述结构梁(2)连接组成主结构，所述主结构与钢板组合墙(3)之间分别通过上连接节点(4)、水平弹簧(5)和分布滑动支撑(6)连接，所述钢板组合墙(3)通过底部连接节点(7)与地面连接。2.根据权利要求1所述的阻尼接地型装配式钢板组合调频减震墙，其特征在于，所述钢板组合墙(3)由钢柱(31)、钢梁(32)、带肋钢板(33)、水平钢板节点(34)、竖向钢板节点(35)、固定螺栓(36)、填充层(37)和包裹层(38)组成，所述钢柱(31)与钢梁(32)拼接形成钢板组合墙(3)的外框，所述带肋钢板(33)通过水平钢板节点(34)与钢梁(32)上、下翼缘连接、以及通过竖向钢板节点(35)与钢柱(31)左、右内侧翼缘连接，所述填充层(37)和包裹层(38)设置于带肋钢板(33)之间或一侧，并通过所述固定螺栓(36)连接在一起，用以通过填充层(37)或包裹层(38)调节钢板组合墙(3)的总质量，一方面抑制钢板屈曲，提升整体刚度，另一方面作为质量补充，实现工厂生产、现场拼装。3.根据权利要求2所述的阻尼接地型装配式钢板组合调频减震墙，其特征在于，所述钢柱(31)、钢梁(32)为焊接H型截面或工字形截面，所述水平钢板节点(34)、竖向钢板节点(35)均为螺栓连接形式。4.根据权利要求1所述的阻尼接地型装配式钢板组合调频减震墙，其特征在于，所述上连接节点(4)由顶部横梁(41)、悬吊轨道(42)、悬吊滑轮(43)、顶部轮轴(44)和悬吊钢板(45)组成，所述悬吊轨道(42)焊接于顶部横梁(41)下翼缘，所述悬吊钢板(45)与钢板组合墙(3)的顶端横梁焊接在一起，所述悬吊滑轮(43)通过顶部轮轴(44)与悬吊钢板(45)及悬吊轨道(42)连接，用于承担钢板组合墙(3)一部分重力，并沿着悬吊轨道(42)滚动。5.根据权利要求4所述的阻尼接地型装配式钢板组合调频减震墙，其特征在于，所述顶部横梁(41)为焊接H型钢或工字形截面，并设置有相应加劲肋板，顶部横梁(41)两端与主结构固接，所述悬吊轨道(42)下端与钢板组合墙(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鑫，还毅，孙勇，刘涛，李爱群，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32