[實用新型]自復位摩擦墻

有效

• 申請號: 201820193039.3
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN208105561U
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 王濤;周中一;孫艷春
• 申請（專利權）人: 中國地震局工程力學研究所;山東省鄒城市市政工程公司
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型專利涉及一種自復位摩擦墻，用于房屋建筑的消能減震。本實用新型的擺式摩擦墻由上下橫梁、摩擦片、一對拉索、一對預應力索、橡膠體構成。本實用新型的自復位摩擦墻可作為建筑功能的分割元件安裝在結構中，不承擔豎向荷載；在遭受到風荷載或者地震荷載作用時，摩擦擺擺動時產生的摩擦耗散風荷載或者地震荷載輸入的能量，從而保護結構的主要構件；摩擦面多，耗能能力強，特別適用于高層建筑；面壓較低，降低摩擦副的損耗；其自復位功能可以減少建筑結構的殘余變形。

技術領域

本發明屬于結構工程抗震技術領域，涉及一種利用摩擦機制耗散振動能量的、可以減少結構殘余變形的自復位摩擦墻。

背景技術

現代土木工程結構經常采用一些機械裝置耗散風振和地震作用引入的能量，從而達到保護主要承重構件的目的，這就是結構控制的概念。目前，結構控制的研究和應用主要分為被動控制、半主動控制、主動控制和混合控制幾種。其中，被動控制技術因其構造簡單可靠、耗能性能穩定、價格低廉、維護方便而被廣泛應用于工程建設，或用于改善已有老舊建筑物的抗震或抗風性能之中。結構的被動耗能減震技術是指在結構的某些部位設置耗能裝置，例如阻尼器，通過耗能裝置產生的摩擦、彎曲、彈塑性滯回變形來耗散或吸收地震輸入結構中的能量，以減小主體結構的地震反應，從而避免結構產生破壞或倒塌，達到減震控制的目的。目前結構體系中采用的被動耗能減震裝置主要可分為：粘滯阻尼器、金屬阻尼器、粘彈性阻尼器以及摩擦阻尼器。

其中，摩擦阻尼器以其剛塑性的力學特性而受到人們的普遍青睞，極高的初始剛度保證了結構在小震作用和風荷載作用下具備足夠的剛度限制結構的變形，較小的屈服（起滑）位移保證其在鋼筋混凝土結構中同樣可以得到很好的推廣。研究結果表明，相比于油阻尼器、黏滯阻尼器及黏彈性阻尼器，摩擦阻尼器在控制結構層間位移角方面，具有顯著優勢。同時，與軟鋼阻尼器相比，在相同的地震位移響應條件下，摩擦阻尼器受力和結構層間剪力可進一步降低。此外，摩擦阻尼器也是這五種類型阻尼器中價格最低廉的。目前國內外研究人員已經開發出多種摩擦阻尼器：1982年保羅（Pall）等設計出一種安裝在X型支撐中央的雙向摩擦耗能裝置；1990年艾肯（Aiken）和凱利（Kelly）設計出一種可復位的單向摩擦阻尼器。但是，傳統摩擦型阻尼器面壓很高，多次摩擦后摩擦副材料磨耗嚴重，導致輸出力的顯著下降。摩擦型阻尼器經常有殘余變形，不能滿足一些重要結構震后立即投入使用的要求。

發明內容

本發明為了克服以上技術的不足，提出一種新型自復位式摩擦墻。本發明可以作為建筑分割構件（非承重墻）安裝在結構中；工作時具備耗散風荷載或者地震荷載輸入的能量，保護結構主要構件的功能；該新型自復位摩擦墻摩擦面多，耗能能力強，特別適用于高層結構。

本發明是通過以下措施來實現的：

本發明的自復位摩擦墻，主要由下橫梁1，上橫梁2，摩擦片3，碟形彈簧4，拉索5，預應力索6，橡膠體8，拉鎖孔9，約束軸10構成。其特別之處在于：一系列摩擦片平行放置，并用拉索串聯起來，拉索5提供初始面壓；交叉布置的一對預應力索6提供回復力。

所述下橫梁1，其特征在于：采用橫梁1由槽鋼制作而成，與樓層下樓板連接，槽鋼內填充橡膠體8，橡膠體8為摩擦片3的轉動位移提供空間。

所述上橫梁2，其特征在于：采用橫梁2由槽鋼制作而成，與樓層上樓板連接，槽鋼內填充橡膠體8，橡膠體8為摩擦片3的轉動位移提供空間。

所述摩擦片3其特征在于：摩擦片3采用輕質混凝土制作，接觸面做抗磨處理，摩擦片3平行放置，上下端分別嵌入到上下橫梁的槽內，摩擦片3上的約束軸10防止摩擦片從槽內脫出。

所述碟形彈簧4其特征在于：碟形彈簧4布置咋拉索兩端，可以有效的減少拉索5的預緊力的松弛。

所述拉索5，其特征在于：拉索5穿過拉索孔9將一系列摩擦片3串聯起來，拉索5提供預緊力，在摩擦片3的接觸面上形成初始面壓，拉索兩端具有碟形彈簧4裝置，可以有效的減少拉索5預緊力的松弛。