[發明專利]一種消能減震墻體

有效

• 申請號: 201910448459.0
• 申請日: 2017-10-21
• 公開（公告）號: CN110145053B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 劉春陽;郭長群;趙興權;李秀領
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: E04B2/56
• 分類號: E04B2/56;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 濟南信在專利代理事務所(特殊普通合伙) 37271
• 代理人: 章艷榮

本發明公開了一種消能減震墻體，包括由梁和柱構成的矩形框架，在矩形框架內布置有墻體和嵌在墻體中的消能子結構，消能子結構包括箱體和設置在箱體內的消能子單元，消能子單元包括第一消能子單元、滾珠連接裝置和第二消能子單元，第一消能剪力鍵和第二消能剪力鍵上下兩端分別與質量塊和外圍護鋼板Ⅲ固定連接。本發明的有益效果是：在地震發生時，第一消能子單元在滾珠連接裝置帶動擺動消耗地震能量，然后地震能量傳至第二消能子單元消耗能量。消能子結構提高了墻體的整體穩定性，增加結構剛度，達到消能減震的效果。

技術領域

本發明涉及一種消能減震墻體。

背景技術

我國是地震多發國家之一，特別是近幾年來，大震頻繁發生，地震造成的建筑物損失也越來越嚴重，減少結構破壞帶來的人員傷亡和財產損失是結構工程技術人員的責任和義務。地震災害的頻繁發生和人們對生命財產保證需求的提高，對建筑抗震水平提出了更高的要求。現有的框架結構墻體多采用多孔磚、加氣混凝土砌塊填充墻，在抗震防災上還停留在“抗”上即主要依靠墻體本身的累計耗能及損壞來實現；在高層以及超高層建筑中通常預留較大的空間設置一些附加構件，比如懸掛巨型質量塊，以抑制建筑物地震時引起的搖擺，吸引地震能量，減輕結構震動，達到提高抗震安全性的目的。上述消能抗震措施不經濟或不適合大部分建筑物，如依靠墻體本身的累計耗能及損壞來實現消能抗震的目的的措施，其地震發生時墻體大面積損壞造成的直接和間接損失及其引發的次生災害很嚴重并不經濟；通過懸掛巨型質量塊的消能抗震方式又占據太多的建筑物空間也不經濟。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種抗震效果好的消能減震墻體。

為了解決上述技術問題，本發明消能減震墻體，包括由梁和柱構成的矩形框架，在矩形框架內布置有墻體和嵌在墻體中的消能子結構，消能子結構包括箱體和設置在箱體內的消能子單元，所述的消能子單元包括第一消能子單元、滾珠連接裝置和第二消能子單元，所述的箱體包括一塊外圍護鋼板Ⅰ、四塊外圍護鋼板Ⅱ和一塊外圍護鋼板Ⅲ，一塊外圍護鋼板Ⅰ、四塊外圍護鋼板Ⅱ和一塊外圍護鋼板Ⅲ組成一個方形的箱體，外圍護鋼板Ⅰ為箱體頂面，外圍護鋼板Ⅲ為箱體底面，所述第二消能子單元上部與外圍護鋼板Ⅰ底面固定連接，第二消能子單元下部與滾珠連接裝置上部固定連接，所述第一消能子單元設置在滾珠連接裝置下方，第一消能子單元上部與滾珠連接裝置底部固定連接，第一消能子單元與其下部的外圍護鋼板Ⅲ之間留有可自由滑動的空隙，所述第一消能子單元包括質量塊和滾動體，所述質量塊為三段貫通管體構成的梯形中空結構，中間管體為梯形的下底，兩側管體的上端向遠離中間管體的方向伸出，質量塊管腔中設置有多塊限位隔板，質量塊的管腔由限位隔板分隔成多個隔腔，每個隔腔中均放置有多個所述的大小不等滾動體；所述第二消能子單元包括第一消能剪力鍵、柔性鐵鏈和第二消能剪力鍵，所述第一消能剪力鍵和第二消能剪力鍵分別由一塊矩形鋼板將一塊第一梯形鋼板和一塊第二梯形鋼板小頭對接焊接構成，第一消能剪力鍵、柔性鐵鏈和第二消能剪力鍵均豎向設置，第一消能剪力鍵、柔性鐵鏈和第二消能剪力鍵的上端與外圍護鋼板Ⅰ底面固定連接，第一消能子單元的質量塊兩端分別與相應的第二消能子單元中的柔性鐵鏈下端直接固定連接，第二消能子單元中的第一消能剪力鍵和第二消能剪力鍵則豎向設置在質量塊和外圍護鋼板Ⅲ之間，第一消能剪力鍵和第二消能剪力鍵上下兩端分別與質量塊和外圍護鋼板Ⅲ固定連接。

為了進一步提高本發明的消能減震效果，還包括附加質量塊、內圍護鋼板和預應力螺栓，質量塊和內圍護鋼板上分別設置有兩個安裝孔，所述附加質量塊為上方開口的中空箱體，附加質量塊設置有第一預留孔道和第二預留孔道，兩條預應力螺栓從下向上分別穿過質量塊的安裝孔、附加質量塊的兩個預留孔道和內圍護鋼板安裝孔將三者固定在一起,內圍護鋼板將附加質量塊上開口密封，附加質量塊內填充有重物。

本發明的有益效果是：

（1）在地震發生時，第一消能子單元在滾珠連接裝置帶動擺動消耗地震能量，可作為消能減震墻體的第一道防線，隨后，地震能量傳至第二消能子單元消耗能量，可作為抗震墻體的第二道防線，消能子結構提高了墻體的整體穩定性，增加結構剛度，從而達到減震抗震的效果。