[實用新型]一種可更換的剛度阻尼型連梁

有效

• 申請號: 201420241613.X
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN203891242U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 周穎;龔順明;陳鵬;胡凱
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本實用新型涉及一種可更換的剛度阻尼型連梁，屬于抗震結構體系領域。?

背景技術

傳統建筑結構在抵御地震的過程中，是通過結構體系的非線性變形和損傷來消耗地震動輸入的能量，這樣勢必造成抗震效果和經濟效應的不顯著，因此各類消能減震裝置開始應用在建筑結構幫助結構消耗地震能量，從而保護主體結構。但是這些消能減震裝置一般是通過斜撐、人字撐或者層間柱的形式布置在結構中，從而造成建筑布置和外觀效果受到影響。?

本實用新型提出的一種可更換的剛度阻尼型連梁，將消能減震裝置與連梁兩種不同功能構件組合在一起，一方面提高了結構的抗震性能，另一方面對建筑設計幾乎不造成影響。本實用新型中利用鉛芯和黏彈性材料的初始剛度提供剛度，起到傳統連梁的功能，即在豎向荷載和風荷載作用下發揮剛度，聯系和支撐各墻肢。而建筑結構一旦遭遇地震，鉛芯和黏彈性材料發生較大變形，使得裝置提供剛度的同時提供阻尼，幫助結構耗散地震能量，保護主體結構，震后可以方便的對其進行更換。本實用新型對于減小地震過程中結構的損傷和減輕震后的修復工作、保證人們生命和財產安全具有重要意義。?

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種可更換的剛度阻尼型連梁，提供剛度和阻尼的主要材料是黏彈性材料和鉛芯，兩者處于并聯狀態，兩者在一定位移下的耗能疊加。相比傳統連梁，本裝置向結構中引入了消能裝置幫助結構提高抗震性能；相比傳統消能減震裝置，本裝置克服了對建筑設計的不利影響。?

本實用新型為一種可更換的剛度阻尼型連梁，包括鋼板1、黏彈性材料2、鉛芯3、預埋件4和螺栓5，多塊鋼板1平行交替錯開布置，相鄰的鋼板1之間填充黏彈性材料2，所述鋼板1和黏彈性材料2上設有預留孔洞，所述鋼板1和黏彈性材料2硫化在一起后，鋼板1和黏彈性材料2的上預留孔洞相互貫穿，所述預留孔洞內填充鉛芯3，每塊鋼板1往外錯開的一端與預埋至混凝土剪力墻6中的預埋件4通過螺栓5連接。整個體系作為雙肢或多肢混凝土剪力墻之間的剛度阻尼型連梁，其中鋼板1、黏彈性材料2和鉛芯3是可更換部件。其工作狀態分兩種，在建筑結構正常工作狀態下，即豎向荷載和風荷載作用下，本裝置相當于傳統連梁的作用，通過鉛芯和黏彈性阻尼器的初始剛度提供剛度，聯系和支撐各墻肢；在地震荷載作用下，本裝置提供剛度的同時提供阻尼，有效提高結構的耗能能力和減震效果，從而保護主體結構在地震下造成盡可能小的損傷。地震結束后，可以方便地對本裝置進行更換。?

本實用新型中，黏彈性材料5為高阻尼橡膠或類似具高耗能特性的黏彈性材料。?

本實用新型中，鉛芯3材料為固體鉛。

本實用新型中，鉛芯3的橫截面可以是圓形或矩形。?

本實用新型中，每塊鋼板1的非錨固端和預埋件4或墻體6之間留有足夠空間，滿足黏彈性材料2和鉛芯3變形的要求。?

本實用新型中，黏彈性材料層2和鉛芯3的數量和尺寸可以根據需要靈活設計。?

本實用新型中，預埋件4和混凝土墻體6之間具有足夠的錨固強度，需要通過計算確定預埋件4的直錨筋或彎折錨筋的長度和截面。?

本實用新型中，可更換部件和預埋件4之間的連接采用高強螺栓摩擦型連接，需要通過計算保證足夠的連接強度，在設計地震作用下不能產生滑移或者破壞。?

本實用新型所述的一種可更換的剛度阻尼型連梁需要與其上方的樓板斷開，且樓板不影響本裝置在地震時的變形。?

本實用新型具有如下顯著優點：?

(1)?在豎向荷載和風荷載下，裝置只提供剛度，起到各墻肢之間的聯系和支撐作用；在地震作用下，鉛芯和黏彈性材料發生變形，使得裝置提供剛度的同時提供阻尼，幫助結構耗散地震能量，保護主體結構。

(2)?本實用新型在鉛芯屈服后即開始耗能，黏彈性材料和鉛芯處于并聯狀態，在一定位移下兩者的耗能疊加，可以起到良好的消能減震作用；?

(3)?消能減震裝置與連梁功能的組合，給建筑布置帶來便利；

(4)?黏彈性材料層和鉛芯的數量和尺寸可以根據需要靈活設計；

(5)?本裝置使用螺栓和剪力墻連接，方便更換；

(6)?本實用新型抗震概念設計清晰，結構構造簡單，所用材料成本低廉，施工和更換方便，減震效果良好。

本實用新型可用于復雜、不規則、超高層或者高烈度地震區建筑結構中，起到良好的消能減震作用。?

附圖說明

圖1是本實用新型一種可更換的剛度阻尼型連梁的示意圖；?

圖2是本實用新型一種可更換的剛度阻尼型連梁可更換部分示意圖；