專利名稱：一種阻尼抗振建筑墻體與樓板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及建筑工程領(lǐng)域一種阻尼抗振建筑墻體與樓板，主要用于隔離和抑制地震荷載、風(fēng)荷載、機(jī)械動荷載、人群振動等動荷載作用下對建(構(gòu))筑物產(chǎn)生的振動,并能隔離和抑制汽車、地鐵等交通運(yùn)輸車輛運(yùn)行時(shí)對建(構(gòu))筑物產(chǎn)生的微振動。
背景技術(shù)：
近幾十年以來，減輕地震等動荷載對建(構(gòu))筑物影響和破壞一直是國內(nèi)外學(xué)術(shù)界、工程界研究的熱點(diǎn)問題。地震荷載作用下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念已經(jīng)從傳統(tǒng)增加結(jié)構(gòu)件(梁、板、柱)尺寸(即“抗”)轉(zhuǎn)變?yōu)椤胺拧?，目前通常采用在建筑物底部設(shè)置橡膠隔震支座來延長結(jié)構(gòu)的周期，從而隔離地震作用；也有采用消能減震等技術(shù)，在結(jié)構(gòu)框架上設(shè)置粘滯阻尼器、耗能屈曲支撐、粘滯阻尼墻等耗能構(gòu)件以部分耗散地震、風(fēng)荷載等能量，從而保護(hù)主體結(jié)構(gòu)不受破壞。但是橡膠隔震支座以及各類阻尼耗能元件均為結(jié)構(gòu)附屬構(gòu)件，一旦在地震前損壞或地震中瞬時(shí)失效，則難以達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)的抗震耗能作用。此外，隨著經(jīng)濟(jì)與社會的發(fā)展，各種交通運(yùn)輸車輛如地鐵等，運(yùn)行時(shí)所引起的建(構(gòu))筑物的振動問題越來越受到人們關(guān)注，這些振動通常不威脅到建(構(gòu))筑物的安全，但會影響人們的日常生活以及精密儀器的正常工作。而工業(yè)廠房的動力設(shè)備尤其是樓板上的動力源產(chǎn)生的振動也會給建(構(gòu))筑物帶來安全隱患，但目前的研究熱點(diǎn)主要采用橡膠墊或彈簧隔震，并沒有研究與應(yīng)用增加建(構(gòu))筑物自身構(gòu)件(墻體、樓板等)的阻尼耗能能力。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對增加結(jié)構(gòu)尺寸或附加耗能構(gòu)件等傳統(tǒng)抗振方式存在的問題，開發(fā)一種增加建(構(gòu))筑物自身結(jié)構(gòu)阻尼的墻體與樓板，從而依靠自身的大阻尼構(gòu)件來延長結(jié)構(gòu)自振周期，耗散各類振動產(chǎn)生的能量。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案解決的一種阻尼抗振建筑墻體與樓板，總體來看，它由兩側(cè)的混凝土板和中間的彈性體構(gòu)成(如圖I和圖2所示)。彈性體為兩側(cè)的混凝土板提供了抗彎慣性矩，使得墻體和樓板的剛度和強(qiáng)度大幅增加；同時(shí)彈性體也能顯著提高墻體和樓板構(gòu)件的阻尼，能有效衰減各類振動，同時(shí)彈性體的剛度可根據(jù)振動幅值、頻率等進(jìn)行調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)。另外為增強(qiáng)墻體和樓板對振動波(或爆炸波)的衰減能力，可采用多層的混凝土板與彈性體間隔設(shè)置，如圖2所示，該多層間隔體結(jié)構(gòu)尤其適合于工廠樓板，其上若設(shè)置動力設(shè)備，樓板阻尼能有效衰減機(jī)械振動。該阻尼抗振建筑墻體與樓板可直接作為整片受力墻體使用，也可作為耗能墻體應(yīng)用于框架結(jié)構(gòu)中，參見圖3和圖4，阻尼抗振建筑墻體與樓板底部與下側(cè)框架梁固定，阻尼抗振建筑墻體與樓板的內(nèi)部插有運(yùn)動鋼板，運(yùn)動鋼板的頂部為連接翼緣，且連接翼緣開有多個(gè)螺栓孔，因此運(yùn)動鋼板通過連接翼緣及其上的螺栓孔與上側(cè)框架梁固定，地震等振動發(fā)生時(shí)，相鄰上下樓層的框架梁發(fā)生相對位移，從而帶動運(yùn)動鋼板與彈性體產(chǎn)生相對運(yùn)動，
3從而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)阻尼，耗散結(jié)構(gòu)能量。為了增加運(yùn)動鋼板與彈性體發(fā)生相對運(yùn)動時(shí)獲得更大的阻尼，可在運(yùn)動鋼板的兩側(cè)設(shè)置翼板。所述的混凝土板為兩側(cè)鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)的混凝土薄板、鋼筋網(wǎng)增強(qiáng)的混凝土薄板一種。所述的彈性體為聚氨酯彈性體、橡膠的一種。所述的運(yùn)動鋼板為插入彈性體內(nèi)部的運(yùn)動鋼板。所述的連接翼緣用于連接運(yùn)動鋼板與框架梁，可為高強(qiáng)金屬板、混凝土板的一種。所述的螺栓孔用于連接翼緣與框架梁，可為圓形、腰形、橢圓形的一種。所述的翼板用于增加運(yùn)動鋼板的阻尼能力，為鋼板或混凝土板，可垂直于運(yùn)動鋼板，也可與運(yùn)動鋼板呈一定角度布置。本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)I、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)耗能可靠性強(qiáng)，建(構(gòu))筑物的墻體與樓板自身具有較高的阻尼耗能能力，不需要額外設(shè)置阻尼耗能元器件。2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低，采用常規(guī)的混凝土板與彈性體構(gòu)成夾層構(gòu)件即可。3、本實(shí)用新型耐久性好，安裝維護(hù)方便，采用聚氨酯彈性體或橡膠固體阻尼材料，與粘滯液體阻尼墻相比，不采用液體填充材料，不會發(fā)生漏油現(xiàn)象。4、本實(shí)用新型可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，可根據(jù)振動特性，設(shè)計(jì)彈性體的剛度和硬度，調(diào)整阻尼抗振建筑墻體與樓板的結(jié)構(gòu)尺寸，從而達(dá)到最大幅度抑制振動的目的。

附圖I為本實(shí)用新型的阻尼抗振樓板示意圖之一，為兩層混凝土板與一層彈性體構(gòu)成的夾芯板；附圖2為本實(shí)用新型的阻尼抗振樓板示意圖之二，為三層混凝土板與兩層彈性體間隔構(gòu)成的夾芯板；附圖3為本實(shí)用新型的阻尼抗振受力墻體示意圖，直接作為剪力墻使用；附圖4為本實(shí)用新型的阻尼抗振墻體用于框架結(jié)構(gòu)中的安裝示意圖；附圖5為本實(shí)用新型用于框架結(jié)構(gòu)中阻尼抗振墻體的示意圖之一，為運(yùn)動鋼板與彈性體的構(gòu)造示意圖。附圖6為本實(shí)用新型用于框架結(jié)構(gòu)中阻尼抗振墻體的示意圖之二，為帶有翼板的運(yùn)動鋼板構(gòu)造示意圖。其中1 一混凝土板；2—彈性體；3—運(yùn)動鋼板；4一連接翼緣；5—螺檢孔；6 —翼板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例I本實(shí)用新型的阻尼抗振樓板，如圖2所示。在某二層工業(yè)廠房中，采用三層鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)的混凝土板I與兩層彈性體2間隔構(gòu)成夾芯樓板。由于樓板上設(shè)置動力設(shè)備，產(chǎn)生機(jī)械振動，因此彈性體2的硬度和剛度根據(jù)機(jī)械振動幅值、頻率等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，樓板阻尼能有效衰減機(jī)械振動。實(shí)施例2本實(shí)用新型的阻尼抗振樓板，如圖3所示。在某重要政府大樓中，采用兩側(cè)2cm厚的混凝土板I與中間12cm厚的彈性體2組成夾芯樓板，該墻板直接作為剪力承重墻使用，在爆炸沖擊荷載作用下，樓板具有阻尼緩沖性能，能有效削弱爆炸荷載，減輕建(構(gòu))筑物主結(jié)構(gòu)損傷。實(shí)施例3本實(shí)用新型的阻尼抗振樓板，如圖4、圖5、圖6所示。在某框架結(jié)構(gòu)中，兩側(cè)3cm厚的混凝土板I與中間12cm厚的彈性體2組成夾芯阻尼耗能樓板，阻尼耗能樓板底部與下側(cè)框架梁固定，彈性體2的內(nèi)部插有運(yùn)動鋼板3，運(yùn)動鋼板3的兩側(cè)垂直設(shè)置翼板6，運(yùn)動鋼板的頂部為連接翼緣4，且連接翼緣4開有多個(gè)螺栓孔5，通過螺栓與上側(cè)框架梁固定，地震等振動發(fā)生時(shí)，相鄰上下樓層的框架梁發(fā)生相對位移，從而帶動運(yùn)動鋼板3與彈性體2產(chǎn)生相對運(yùn)動，從而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)阻尼，耗散結(jié)構(gòu)能量。本實(shí)用新型的阻尼抗振建筑墻體與樓板采用灌注工藝制備，以用于框架結(jié)構(gòu)的阻尼抗振墻體為例，具體流程如下a.在預(yù)制廠搭設(shè)建筑模板制備鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)的混凝土板；b.將兩片或多片混凝土板間隔布置；c.用鋼板焊接形成帶有連接翼緣的運(yùn)動鋼板，并在連接翼緣上開螺栓孔，同時(shí)垂直于運(yùn)動鋼板焊接翼板；d.將焊接完成的運(yùn)動鋼板夾在兩片混凝土板之間，并定位準(zhǔn)確；e.在兩片混凝土板形成的空腔內(nèi)灌注雙組分聚氨酯膠，固化后形成彈性體；f.將制備完成的阻尼抗振樓板底部與下側(cè)框架梁固定，頂部通過螺栓與上側(cè)框架梁固定。所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種阻尼抗振建筑墻體，其特征在于所述墻體由兩側(cè)的混凝土板(1)，中間的彈性體(2)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種阻尼抗振建筑墻體，其特征在于所述墻體的內(nèi)部插有運(yùn)動鋼板(3)，運(yùn)動鋼板(3)的頂部為連接翼緣(4)，且連接翼緣(4)開有多個(gè)螺栓孔(5)，運(yùn)動鋼板(3)通過連接翼緣(4)及其上的螺栓孔(5)與上側(cè)框架梁固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻尼抗振建筑墻體，其特征在于所述墻體內(nèi)的運(yùn)動鋼板(3)的兩側(cè)設(shè)置翼板(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的阻尼抗振建筑墻體，其特征在于所述的混凝土板(I)為兩側(cè)鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)的混凝土薄板或鋼筋網(wǎng)增強(qiáng)的混凝土薄板。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的阻尼抗振建筑墻體，其特征在于所述的彈性體(2)為聚氨酯彈性體或橡膠的一種，彈性體(2)的剛度和硬度可調(diào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻尼抗振建筑墻體，其特征在于所述的運(yùn)動鋼板(3)為插入彈性體(2)內(nèi)部的鋼板。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻尼抗振建筑墻體，其特征在于所述的連接翼緣(4)是高強(qiáng)金屬板或混凝土板。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻尼抗振建筑墻體，其特征在于所述的螺栓孔(5)是圓形或腰形或橢圓形。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的阻尼抗振建筑墻體，其特征在于所述的翼板(6)為鋼板或混凝土板。
10.一種阻尼抗振建筑樓板，其特征在于所述樓板由兩側(cè)的混凝土板(1)，中間的彈性體(2)構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種阻尼抗振建筑樓板，其特征在于所述樓板的內(nèi)部插有運(yùn)動鋼板(3)，運(yùn)動鋼板(3)的頂部為連接翼緣(4)，且連接翼緣(4)開有多個(gè)螺栓孔(5)，運(yùn)動鋼板(3)通過連接翼緣(4)及其上的螺栓孔(5)與上側(cè)框架梁固定。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的阻尼抗振建筑樓板，其特征在于所述樓板內(nèi)的運(yùn)動鋼板(3)的兩側(cè)設(shè)置翼板(6)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的阻尼抗振建筑樓板，其特征在于所述的混凝土板(I)為兩側(cè)鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)的混凝土薄板或鋼筋網(wǎng)增強(qiáng)的混凝土薄板。
14.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的阻尼抗振建筑樓板，其特征在于所述的彈性體(2)為聚氨酯彈性體或橡膠的一種，彈性體(2)的剛度和硬度可調(diào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的阻尼抗振建筑樓板，其特征在于所述的運(yùn)動鋼板(3)為插入彈性體(2)內(nèi)部的鋼板。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的阻尼抗振建筑樓板，其特征在于所述的連接翼緣(4)是高強(qiáng)金屬板或混凝土板。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的阻尼抗振建筑樓板，其特征在于所述的螺栓孔(5)是圓形或腰形或橢圓形。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的阻尼抗振建筑樓板，其特征在于所述的翼板(6)為鋼板或混凝土板。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種阻尼抗振建筑墻體與樓板，包括兩側(cè)鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)的混凝土薄板(或結(jié)構(gòu)鋼板)1和中間聚氨酯彈性體(或橡膠)2構(gòu)成的復(fù)合夾芯板構(gòu)件，也可采用多層間隔布置，可作為阻尼樓板使用，也可直接作為整片受力墻體使用，或作為耗能墻體應(yīng)用于框架結(jié)構(gòu)中，彈性體夾芯阻尼板的內(nèi)部插有運(yùn)動鋼板3，運(yùn)動鋼板的頂部為連接翼緣4，且連接翼緣4開有多個(gè)螺栓孔5，因此運(yùn)動鋼板3通過連接翼緣4及其上的螺栓孔5與上側(cè)框架梁固定，為了增加運(yùn)動鋼板3與聚氨酯彈性體2發(fā)生相對運(yùn)動時(shí)獲得更大的阻尼，可在運(yùn)動鋼板3的兩側(cè)設(shè)置翼板6，本實(shí)用新型墻體與樓板構(gòu)件自身的阻尼大，耗能強(qiáng)，制造方便。
文檔編號E04C2/288GK202767356SQ20112035331
公開日2013年3月6日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者朱遠(yuǎn)平, 洪俊青, 楊翔虎, 朱先玉, 李衛(wèi)忠, 包華 申請人:鎮(zhèn)江四建建設(shè)有限公司, 南通大學(xué)