一种装配式抗震耗能墙及其施工方法与流程

本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种装配式抗震耗能墙及其施工方法。

背景技术：

申请号为“201810808087.3”的中国发明专利申请，公开了一种抗震预制装配式的墙体，所述墙体若干个墙体单元拼接而成，且墙体包括两个墙面和四个边面，所述墙体单元包括：钢结构框体，其包括设置左右两侧的竖直方通和上下两侧的横梁方通；所述竖直方通夹设在横梁方通之间，用于支撑横梁方通；连接节点组，其呈一对角线地设置在钢结构框体内，所述连接节点分别与相邻的竖直方通和横梁方通连接；屈曲约束支撑，其包括十字钢芯和套接所述十字钢芯的钢制方通，所述十字钢芯与钢制方通之间填充有混凝土；所述十字钢芯的两端通过高强度螺栓与连接节点连接；其中，若干墙体单元相对应的并列放置，并通过一组长条工字钢分别贯穿每个墙体单元的上下两侧的横梁方通，进而组成一墙体。

申请号为“201810924923.4”的中国发明专利申请，公开了一种抗震型钢结构装配式建筑，包括地基，所述地基的顶端固定有混凝土连接板，且地基的两侧均固定有接地轴，所述地基的内部设置有连接钢筋，所述接地轴的底端固定有套筒，且接地轴的内部设置有固定钢筋，所述套筒的底端套接有伸缩筒，且套筒的内部连接有二号减震弹簧。该发明通过设置支撑钢柱、伸缩钢柱与螺栓连接孔，在运输时伸缩钢柱在支撑钢柱的内部，可以有效减少运输过程中支撑钢柱与伸缩钢柱的占用面积，通过设置接地轴、一号减震弹簧与二号减震弹簧，接地轴增加建筑与地面的接触面积，使地基更加稳固，一号减震弹簧与二号减震弹簧，可将低下传来的震动力吸收，进一步增加建筑的抗震能力。

从上述文献可知，抗震耗能墙一直是装配式结构的发展方向。然而，现有技术中的抗震耗能墙并未实现分级抗震耗能的设防思想。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种装配式抗震耗能墙及其施工方法，其目的在于，实现中小震与大震下不同的耗能效果。

本申请的方案如下：

一种装配式抗震耗能墙，设置在上梁与下梁之间；

包括：箱体、粘滞阻尼液、粘滞-摩擦板、阻尼板，粘滞阻尼液填充在箱体中，粘滞-摩擦板、阻尼板均设置在箱体内；

其中，上梁为双T型梁拼接而成，包括：第一腹梁、第二腹梁、翼缘板；所述翼缘板、第一腹梁、第二腹梁之间围成的空间称为安装空间；

在安装空间内设置有：翼缘板齿条、齿轮、滑动板顶板；所述翼缘板齿条设置在翼缘板的下表面，所述齿轮设置在翼缘板齿条的下部且两者啮合，滑动板顶板的顶部设置有齿条，其与所述齿轮啮合；滑动板顶板的两边部的下部设置有滚轮，滚轮设置在顶部轨道上；

其中，滑动板顶板的下侧固定竖向的粘滞-摩擦板，在粘滞-摩擦板的两侧均设置有耗能增强结构，耗能增强结构包括：弧形转换板、摩擦接触板、支撑结构板；摩擦接触板与粘滞-摩擦板平行设置，且摩擦接触板的端部与粘滞-摩擦板之间设置有弧形转换板，且摩擦接触板与粘滞-摩擦板之间还设置有支撑结构板；

其中，在上梁的第一腹梁、以及第二腹梁的下部均固定安装有阻尼板；所述阻尼板至少包括一个粘滞摩擦阻尼单元板，粘滞摩擦阻尼单元板包括：第一板、第二板、第三板、第四板、第五板；其中，第一板、第三板、第五板相互平行且各自沿着梁的长度方向设置；第一板、第五板距离粘滞-摩擦板的距离相同，第三板距离粘滞-摩擦板的距离大于第一板距离粘滞-摩擦板的距离；

其中，摩擦接触板与第一板平行；

其中，初始条件下，耗能增强结构3-6与第三板2-3对应，且第三板2-3沿着梁长度方向的长度大于耗能增强结构3-6沿着梁长度方向的长度。

进一步，第二板、第四板采用弧形设计，且相向内凹。

进一步，在第三板的底部设置有底部端板以及底部端部下部的滚轮，且在下梁的表面设置有轨道，第三板的底部的滚轮沿着轨道前行；

进一步，顶部轨道下侧设置支撑杆、且支撑在下梁上；齿轮的中心轴也固定支撑在轨道上。

进一步，粘滞-摩擦板的底部设置有底部端板以及底部端部下部的滚轮，且在下梁的表面设置有轨道，粘滞-摩擦板的底部的滚轮沿着轨道前行。

进一步，弧形转换板采用圆弧形设计，且摩擦接触板的两端部连接的弧形转换板相向内凹。

进一步，在摩擦接触板的外侧设置有通长的导向杆，在第一板面向摩擦接触板的一侧设置有导向槽；导向杆穿设于导向槽中，且在导向槽的内部设置有球形滚珠，以便于导向杆的移动； 在摩擦接触板的表面以及第一板、第五板的表面上均设置有橡胶层，且均采用两边薄、中间厚的设计。

进一步，阻尼板上设置有多个粘滞摩擦阻尼单元板，且一个粘滞摩擦阻尼单元板的第五板与其相邻的粘滞摩擦阻尼单元板的第一板连接；粘滞-摩擦板的两侧设置有多个耗能增强结构，其单侧的耗能增强结构的数量与粘滞摩擦阻尼单元板的数量相同，耗能增强结构在初始条件下与第二板相对应。

一种装配式抗震耗能墙的施工方法，包括以下施工步骤：

第一，在下梁的表面安装与粘滞-摩擦板底部配合的轨道、阻尼板的第三板底部的配合的轨道；

第二，粘滞-摩擦板的两侧预先焊接耗能增强结构，然后在双T梁的安装空间之间安装齿轮、顶部轨道，在滑动板顶板的下侧焊接粘滞-摩擦板；

第三，在第一腹梁、第二腹梁的下侧安装阻尼板；

第四，在第一外板顶部板、第二外板顶部板的下表面分别焊接第一外板竖向板、第二外板竖向板；

第五，安装箱体，箱体的侧壁的下部与下梁固定、箱体的侧壁的上部插入到上梁下表面设置的插槽内；

第六，在箱体侧壁的顶部孔中注入粘滞阻尼液。

本发明的优点在于：

第一，本申请的主要构思之一在于：弧形转换板3-6-1采用圆弧形设计，且摩擦接触板3-6-2的两端部连接的弧形转换板3-6-1相向内凹；其目的在于：提升粘滞阻尼液的接触面积，进而提高粘滞阻尼的耗能效果。

与此相对应的，第二板2-2、第四板2-4采用弧形设计，且相向内凹，提升粘滞阻尼液的接触面积，进而提高粘滞阻尼的耗能效果。

内凹，而非外凸或者直线的设计，有利于提高粘滞阻尼液的速度，进而得到提高耗能效果的目的。

第二，本申请的主要构思之一在于：由于粘滞-摩擦板的顶部设置有齿轮，其位移方向与阻尼板的位移方向相反；对于摩擦耗能，其摩擦长度为上下梁相对位移的两倍。

第三，本申请还给出了多个粘滞摩擦阻尼单元板时的设计。

第四，本申请给出了导向式的设计，在导向槽中设置滚珠的方式，便于在大震情形下摩擦耗能的实现。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1是实施例一的粘滞-摩擦板、阻尼板、箱体的水平截面示意图。

图2是实施例一的导向杆的设计示意图。

图3是实施例一的上梁、下梁、粘滞-摩擦板、阻尼板的立面设计图。

图4是实施例一的导向杆、导向槽的连接设计示意图。

图5是实施例一的齿条-齿轮-粘滞-摩擦板的立面设计示意图。

图6是实施例二的粘滞-摩擦板、阻尼板、箱体的水平截面示意图。

图1-6中的附图标记为：

1上梁， 1-1第一腹梁，1-2第二腹梁，1-3安装空间；

2阻尼板，第一板2-1、第二板2-2，第三板2-3，第四板2-4，第五板2-5， 2-1-1导向槽；

3-1翼缘板齿条、3-2齿轮、3-4滑动板顶板， 3-5粘滞-摩擦板， 3-6耗能增强结构， 3-6-1弧形转换板， 3-6-2摩擦接触板， 3-6-3支撑结构板；

5箱体；导向杆7。

具体实施方式

实施例一，如图1所示，一种装配式抗震耗能墙，设置在上梁与下梁之间；

包括： 箱体5、粘滞阻尼液、粘滞-摩擦板3-5、阻尼板2，粘滞阻尼液填充在箱体5中，粘滞-摩擦板3-5、阻尼板2均设置在箱体5内；

其中，上梁1为双T型梁拼接而成，包括：第一腹梁1-1、第二腹梁1-2、翼缘板；

所述翼缘板、第一腹梁1-1、第二腹梁1-2之间围成的空间称为安装空间1-3；

在安装空间内设置有：翼缘板齿条3-1、齿轮3-2、滑动板顶板3-4；

所述翼缘板齿条3-1设置在翼缘板的下表面，所述齿轮3-2设置在翼缘板齿条3-1的下部且两者啮合，滑动板顶板3-4的顶部设置有齿条，其与所述齿轮3-2啮合；滑动板顶板3-4的两边部的下部设置有滚轮，滚轮设置在顶部轨道上，即在地震情形下，滑动板顶板3-4的两边部下侧的滚轮沿着顶部轨道滑动；顶部轨道下侧设置支撑杆、且支撑在下梁上；齿轮3-2的中心轴也固定支撑在轨道上；

其中，滑动板顶板3-4的下侧固定竖向的粘滞-摩擦板3-5；

粘滞-摩擦板3-5的底部设置有底部端板以及底部端部下部的滚轮，且在下梁的表面设置有轨道，粘滞-摩擦板3-5的底部的滚轮沿着轨道前行；

粘滞-摩擦板3-5的顶端与底端均有限定，限定了其平面外位移；

在粘滞-摩擦板3-5的两侧均设置有耗能增强结构3-6，耗能增强结构3-6包括：弧形转换板3-6-1、摩擦接触板3-6-2、支撑结构板3-6-3；

摩擦接触板3-6-2与粘滞-摩擦板3-5平行设置，且摩擦接触板3-6-2的端部与粘滞-摩擦板3-5之间设置有弧形转换板3-6-1，且摩擦接触板3-6-2与粘滞-摩擦板3-5之间还设置有支撑结构板3-6-3；

弧形转换板3-6-1采用圆弧形设计，且摩擦接触板3-6-2的两端部连接的弧形转换板3-6-1相向内凹；

在上梁1的第一腹梁1-1、以及第二腹梁1-2的下部均固定安装有阻尼板2；

所述阻尼板2至少包括一个粘滞摩擦阻尼单元板，粘滞摩擦阻尼单元板包括：第一板2-1、第二板2-2、第三板2-3、第四板2-4、第五板2-5；

其中，第一板2-1、第三板2-3、第五板2-5相互平行且各自沿着梁的长度方向设置；第一板2-1、第五板2-5距离粘滞-摩擦板3-5的距离相同，第三板2-3距离粘滞-摩擦板3-5的距离大于第一板2-1距离粘滞-摩擦板3-5的距离；

第二板2-2、第四板2-4采用弧形设计，且相向内凹。

在第三板2-3的底部设置有底部端板以及底部端部下部的滚轮，且在下梁的表面设置有轨道，第三板的底部的滚轮沿着轨道前行；

摩擦接触板3-6-2与第一板2-1平行。

初始条件下，耗能增强结构3-6与第三板2-3对应，且第三板2-3沿着梁长度方向的长度大于耗能增强结构3-6沿着梁长度方向的长度。

在中小震下，耗能增强结构3-6不与第一板、第五板发生接触（即在一定位移下，均为粘滞阻尼耗能）；在大震作用下，耗能增强结构3-6与第一板、第五板发生接触（在位移大于一定值时，为摩擦耗能+粘滞阻尼耗能）。

在摩擦接触板3-6-2的外侧设置有通长的导向杆7，在第一板2-1面向摩擦接触板3-6-2的一侧设置有导向槽2-1-1；导向杆7穿设于导向槽2-1-1中，且在导向槽2-1-1的内部设置有球形滚珠，以便于导向杆7的移动；

在摩擦接触板3-6-2的表面以及第一板、第五板的表面上均设置有橡胶层，且均采用两边薄、中间厚的设计；采用上述设计时能够保证摩擦接触板3-6-2与第一板、第五板的橡胶层接触时，方便橡胶层之间的挤压摩擦耗能。

一种装配式抗震耗能墙的施工方法，包括以下施工步骤：

第一，在下梁的表面安装与粘滞-摩擦板3-5底部配合的轨道、阻尼板2的第三板底部的配合的轨道；

第二，粘滞-摩擦板3-5的两侧预先焊接耗能增强结构3-6，然后在双T梁的安装空间之间安装齿轮、顶部轨道，在滑动板顶板3-4的下侧焊接粘滞-摩擦板3-5；

第三，在第一腹梁1-1、第二腹梁1-2的下侧安装阻尼板2；

第四，在第一外板顶部板、第二外板顶部板的下表面分别焊接第一外板竖向板、第二外板竖向板；

第五，安装箱体，箱体的侧壁的下部与下梁固定、箱体的侧壁的上部插入到上梁下表面设置的插槽内（不限制箱体侧壁沿梁的长度方向的位移）；

第六，在箱体侧壁的顶部孔中注入粘滞阻尼液。

实施例二，阻尼板上设置有多个粘滞摩擦阻尼单元板，且一个粘滞摩擦阻尼单元板的第五板与其相邻的粘滞摩擦阻尼单元板的第一板连接；

粘滞-摩擦板3-5的两侧设置有多个耗能增强结构3-6，其单侧的耗能增强结构3-6的数量与粘滞摩擦阻尼单元板的数量相同，耗能增强结构3-6在初始条件下与第二板相对应。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。