一种借助环状截面V形阻尼器耗能的双重恢复剪力墙

本发明属于建筑结构抗震领域，具体涉及一种借助环状截面v形阻尼器耗能的双重恢复剪力墙。

背景技术：

1、钢筋混凝土剪力墙是现代混凝土结构工程中的主要抗侧力构件，其承载能力和抗震性能对高层建筑结构的安全可靠至关重要。目前，我国高层建筑结构的抗震设计原则是“小震不坏、中震可修、大震不倒”。在强烈的地震作用下，钢筋混凝土剪力墙主要通过弹塑性变形来耗散地震能量，因此，震后剪力墙必将产生不同程度的损伤和较大的残余变形，导致结构难以修复并丧失使用功能，最终结构只能被推倒重建。为了减小地震后结构的残余变形并快速恢复结构的使用功能，近年来，国内外相继提出了自复位剪力墙结构和摇摆剪力墙结构等，主要通过在剪力墙中配置高强钢筋或钢绞线来提高结构的强度、安全储备和变形能力，从而使结构在强烈的地震作用下保持弹性性能，减小地震后结构的残余变形，并快速恢复结构的使用功能。

2、然而，自复位剪力墙和摇摆剪力墙虽然可以通过设置高强钢筋或钢绞线来保证结构在强震作用下的弹性性能，实现结构的自复位功能，但结构地震响应往往过大，且耗能能力严重不足。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种借助环状截面v形阻尼器耗能的双重恢复剪力墙，该剪力墙不仅自身具有可恢复功能，而且在墙体内部设置具有自恢复能力的耗能减震装置，具有较强的耗能能力，从而在地震时减轻结构的地震响应，并在震后减小结构的残余变形，快速恢复结构的使用功能。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种借助环状截面v形阻尼器耗能的双重恢复剪力墙，包括钢筋混凝土剪力墙墙体，钢筋混凝土剪力墙墙体中设有普通竖向分布钢筋和普通水平向分布钢筋，所述钢筋混凝土剪力墙墙体的左右两侧均设有竖向高强筋材，普通竖向分布钢筋和普通水平向分布钢筋组成的前、后两排分布钢筋网之间设有环状截面v形阻尼器缸筒，环状截面v形阻尼器缸筒和钢筋混凝土剪力墙墙体浇筑在一起，环状截面v形阻尼器缸筒由内筒体和外筒体组成，内筒体与外筒体之间形成环状截面v形阻尼通道，内筒体的左、右两端部均设有活塞杆，活塞杆的下端设有圆柱形活塞，内筒体的左侧的活塞杆下端的圆柱形活塞、内筒体的右侧的活塞杆下端的圆柱形活塞与内筒体的内部之间形成密封腔，密封腔中充填有流体阻尼耗能材料；所述环状截面v形阻尼器缸筒的两端均固定设置有圆形缸筒盖板，圆形缸筒盖板的下表面刻有六个沿环向均匀分布的扇环形孔道，活塞杆与内筒体、圆柱形活塞、圆形缸筒盖板之间围成圆环状柱体腔室，圆环状柱体腔室与环状截面v形阻尼通道通过扇环形孔道连通；所述左、右两侧的活塞杆的上端部均连接有钢丝绳，所述圆形缸筒盖板的上表面均连接有钢绞线，钢丝绳和钢绞线的外围均设置有金属波纹管，钢丝绳和钢绞线的上端均通过锚板锚固在钢筋混凝土剪力墙墙体上。

4、根据上述的借助环状截面v形阻尼器耗能的双重恢复剪力墙，所述圆柱形活塞的外侧开设有环形密封槽，环形密封槽内设有o型密封圈。

5、根据上述的借助环状截面v形阻尼器耗能的双重恢复剪力墙，所述高强筋材为钢绞线或纤维增强复合材料筋。

6、根据上述的借助环状截面v形阻尼器耗能的双重恢复剪力墙，左侧下部的混凝土剪力墙体定位为a点，左侧上部的锚板的锚固点为b，右侧上部的锚板的锚固点为c，右侧下部的混凝土剪力墙体定位为d点，环状截面v形阻尼器缸筒的下端固定点为e。

7、根据上述的借助环状截面v形阻尼器耗能的双重恢复剪力墙，所述钢丝绳需施加预应力，所述钢绞线不需施加预应力。

8、本发明的有益效果：(1)本发明的一种借助环状截面v形阻尼器耗能的双重恢复剪力墙通过设置在钢筋混凝土剪力墙中的高强筋材以及阻尼器的圆形缸筒盖板和剪力墙角部的钢绞线提供双重弹性恢复力，使剪力墙在地震后尽可能恢复到原来的位置，因此，该耗能剪力墙自恢复能力强，并能增强建筑结构的可恢复功能，使结构在强震后可以继续使用。(2)本发明的一种具有双重自恢复能力的耗能剪力墙采用速度相关型或智能型阻尼材料，不影响震后装置和建筑结构的自恢复性能；同时还能增大结构的阻尼和耗能能力，减小地震作用时建筑结构的动力响应，从而增加结构的抗震性能。(3)阻尼器和剪力墙浇筑在一起，可重复使用，震后无需更换。

技术特征：

1.一种借助环状截面v形阻尼器耗能的双重恢复剪力墙，包括钢筋混凝土剪力墙墙体(21)，钢筋混凝土剪力墙墙体(21)中设有普通竖向分布钢筋(23)和普通水平向分布钢筋(24)，其特征在于：所述钢筋混凝土剪力墙墙体(21)的左右两侧均设有竖向高强筋材(22)，普通竖向分布钢筋(23)和普通水平向分布钢筋(24)组成的前、后两排分布钢筋网之间设有环状截面v形阻尼器，环状截面v形阻尼器的下端固定点为钢筋混凝土剪力墙墙体(21)的底部中间，环状截面v形阻尼器的上端通过钢丝绳(11)和钢绞线(12)锚固在钢筋混凝土剪力墙墙体(21)上。

2.根据权利要求1所述的双重恢复剪力墙，其特征在于：环状截面v形阻尼器包括与钢筋混凝土剪力墙墙体(21)浇筑在一起的环状截面v形阻尼器缸筒(6)和固定设置在环状截面v形阻尼器缸筒(6)两端的圆形缸筒盖板(10)，环状截面v形阻尼器缸筒(6)包括内筒体和外筒体，内筒体与外筒体之间形成环状截面v形阻尼通道(4)，内筒体的左、右两端部均设有活塞杆(5)，活塞杆(5)的下端设有圆柱形活塞(3)，两个圆柱形活塞(3)与内筒体的内部之间形成密封腔；圆形缸筒盖板(10)的下表面刻有六个沿环向均匀分布的扇环形孔道(9)，活塞杆(5)与内筒体(2)、圆柱形活塞(3)、圆形缸筒盖板(10)之间围成圆环状柱体腔室(8)，圆环状柱体腔室(8)与环状截面v形阻尼通道(4)通过扇环形孔道(9)连通；密封腔、圆环状柱体腔室(8)和环状截面v形阻尼通道(4)中充填有流体阻尼耗能材料(1)；所述左、右两侧的活塞杆(5)的上端部均连接有钢丝绳(11)，所述圆形缸筒盖板(10)的上表面均连接有钢绞线(12)，钢丝绳(11)和钢绞线(12)的外围均设置有金属波纹管(13)，钢丝绳(11)和钢绞线(12)的上端均通过锚板(14)锚固在钢筋混凝土剪力墙墙体(21)上；所述圆柱形活塞(3)的外侧刻有环形密封槽，环形密封槽内设有o型密封圈(7)；所述锚板(14)位于混凝土剪力墙墙体(21)的左上角和右上角。

3.根据权利要求2所述的双重恢复剪力墙，其特征在于：所述活塞杆(5)与同侧的钢丝绳(11)同轴线布设；所述环状截面v形阻尼器的底部为弧形筒，环状截面v形阻尼器的两翼为直筒。

4.根据权利要求1所述的双重恢复剪力墙，其特征在于：所述高强筋材(22)为钢绞线或纤维增强复合材料筋。

5.根据权利要求2所述的双重恢复剪力墙，其特征在于：钢丝绳(11)施加预应力，钢绞线(12)不施加预应力。

技术总结
本发明公开了一种借助环状截面V形阻尼器耗能的双重恢复剪力墙，包括钢筋混凝土剪力墙墙体，钢筋混凝土剪力墙墙体中设有普通竖向分布钢筋和普通水平向分布钢筋，所述钢筋混凝土剪力墙墙体的左右两侧均设有竖向高强筋材，普通竖向分布钢筋和普通水平向分布钢筋组成的前、后两排分布钢筋网之间设有环状截面V形阻尼器，环状截面V形阻尼器的下端固定点为钢筋混凝土剪力墙墙体的底部中间，环状截面V形阻尼器的上端通过钢丝绳和钢绞线锚固在钢筋混凝土剪力墙墙体上。本发明不仅能够通过环状截面V形阻尼器消耗外界破坏力的能量，避免剪力墙变形过量，而且能够借助高强筋材和钢绞线的双重作用来恢复剪力墙的形态和功能。

技术研发人员：赵军,张香成,张丽娟,周甲佳
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31