[發明專利]一種可恢復磁流變液剪切阻尼器耗能剪力墻

在審

• 申請號: 201810398136.0
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108442554A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 阮曉輝;趙軍;張香成;孫玉平;張麗娟;黃學偉;朱全力
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明涉及一種可恢復磁流變液剪切阻尼器耗能剪力墻，包括剪力墻基礎和剪力墻墻體，基礎上設有混合配筋混凝土剪力墻墻體，混合配筋混凝土剪力墻墻體的左右兩側均設有FRP筋，混合配筋混凝土剪力墻墻體前、后兩面分別裝有剪切式磁流變液阻尼器，剪切式磁流變液阻尼器通過連接筋與混合配筋混凝土剪力墻墻體連接，混合配筋混凝土剪力墻墻體上設有傳感器和控制器，傳感器通過導線與控制器相連，控制器通過導線分別與剪力墻墻體前、后兩側的剪切式磁流變液阻尼器相連。本發明所設計的剪力墻同時具有可恢復和耗能功能，可以根據地震的級別來進行自我調節，達到最佳的抗震效果，而且阻尼器可以隨時更換。

技術領域

本發明屬于建筑結構抗震領域，具體涉及一種可恢復磁流變液剪切阻尼器耗能剪力墻。

背景技術

傳統的剪力墻結構抗震是通過提高自身承載力和變形能力來抵御地震和耗散能量，當地震來臨時，剪力墻只能被動地接受地震帶來的各種沖擊和破壞，不能針對地震的情況來進行自我調節。由于事先無法預知地震的強度和特性，一旦地震強度超過建筑物的抗震等級，剪力墻便會發生不可逆的破壞甚至整體坍塌，喪失原本的結構功能。混合配筋剪力墻是一種新型抗震結構，墻體內的配筋由鋼筋和纖維復合材料（FRP）筋混合配置，這種混合配筋剪力墻能夠產生自恢復和耗能的雙重作用，而且施工簡單。但是在地震作用下仍然會發生一定程度的損壞，而且耗能能力不高，損壞位置難以控制。

剪切式磁流變阻尼器能夠通過調節電流大小產生對應的阻尼強度，本發明將其和混合配筋剪力墻有效結合，提高剪力墻的抗震能力和損傷控制能力。

發明內容

本發明提供了一種可恢復磁流變液剪切阻尼器耗能剪力墻，能夠提高剪力墻的可恢復能力和耗能能力，而附著在剪力墻前后兩側的剪切式磁流變阻尼器損壞后便于更換。

本發明的采用如下的技術方案：可恢復磁流變液剪切阻尼器耗能剪力墻，包括墻基和剪力墻，所述剪力墻采用鋼筋和FRP筋的混合配筋方式并由混凝土澆筑；剪力墻前后兩側的墻面上安裝有剪切式磁流變液阻尼器，還安裝有與磁流變阻尼器連接的應力裝置，應力裝置包括安裝在剪力墻上并凸出于墻面的固定樁和連接在磁流變阻尼器的轉軸端部與固定樁之間的拉筋；剪力墻上還安裝有震動監測裝置，震動監測裝置包括安裝在剪力墻上的傳感器和控制器，傳感器、控制器和旋轉式磁流變阻尼器通過導線依次連接。

進一步，所述鋼筋布設在所述剪力墻內形成骨架，所述FRP筋在剪力墻內縱向布設在鋼筋形成的骨架的兩側。

進一步，所述剪力墻兩側的墻面上均安裝四個所述固定樁，四個固定樁設置在墻面的四角，固定樁外端突出于所述剪力墻的墻面，固定樁內端與所述鋼筋焊接。

進一步，所述傳感器安裝在所述剪力墻內部。

可恢復磁流變液剪切阻尼器耗能剪力墻的建造方法，包括以下步驟：按照所述剪力墻的設計要求進行配筋并安裝固定樁；混凝土澆筑并預埋傳感器和導線；裝配剪切式磁流變阻尼器；通過拉筋連接固定樁和剪切式磁流變阻尼器；通過控制器和導線連接傳感器和剪切式磁流變阻尼器。

進一步，在配筋時采用鋼筋和FRP筋的混合配筋方式，布設鋼筋形成骨架， FRP筋縱向布設在鋼筋形成的骨架的兩側，固定樁焊接在鋼筋上。

進一步，裝配剪切式磁流變阻尼器的步驟是首先將剪切式磁流變阻尼器灌裝磁流變液，并密封好，然后通過所述拉筋將阻尼器的活塞桿分別與固定樁連接。

進一步，混凝土澆筑時從傳感器引出導線以便連接控制器，澆筑完成待混凝土硬化后再裝配剪切式磁流變阻尼器。