一种空心钢楼板减振结构的制作方法

本发明涉及建筑构件，尤其是涉及一种空心钢楼板减振结构。

背景技术：

1、钢空心楼板具有重量轻、强度大、现场拼装速度快的优点，可以在工厂完成楼板及面层的装配，无需现场浇筑，能够节省装配式部品部件的在装配式建筑的运输和现场装配中具有较大优势。然而，钢楼板刚度和阻尼较小，在人行荷载激励下易发生共振，影响装配式建筑产品的使用舒适度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种空心钢楼板减振结构，以解决现有技术中存在的至少一个上述技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的一种空心钢楼板减振结构，包括：楼板、横梁和摩擦阻尼组件；

3、所述楼板的两端与两侧的横梁连接；

4、摩擦阻尼组件包括依次首尾铰连接的若干根加劲梁；摩擦阻尼组件两端的加劲梁分别与横梁铰连接；

5、相邻的两根加劲梁之间以及加劲梁与横梁之间的铰接点处设置有摩擦阻尼器；

6、所述摩擦阻尼组件设置在楼板的底部，所述加劲梁与所述楼板底面固定连接；楼板在载荷的作用下振动时，加劲梁随之往复摆转，所述摩擦阻尼器用于产生阻尼作用，耗散振动能量。

7、在本申请中，加劲梁大大加强了楼板的刚性，楼板在单个加劲梁的长度范围内形成一个刚性结构段，在摩擦阻尼组件的长度方向上，楼板形成若干个刚性结构段，每个刚性结构段与每个加劲梁一一对应。当外部荷载激励下易发生振动时，设置在刚性结构段两端的摩擦阻尼器作用，吸收和耗散振动能量，减小楼板在人行荷载下的振幅和响应加速度等，提高了整个楼板结构使用过程中的舒适度。

8、进一步地，所述摩擦阻尼器包括第一耳板、第二耳板和摩擦片；

9、所述第一耳板和第二耳板可相对转动连接；

10、所述摩擦片被夹持在第一耳板和第二耳板之间，用于在第一耳板和第二耳板发生相对转动时提供摩擦阻尼力。

11、其中，当摩擦阻尼器设置在两个加劲梁之间时，所述第一耳板和第二耳板分别与相邻的两个所述加劲梁固定连接；

12、当摩擦阻尼器设置在加劲梁和横梁之间时，所述第一耳板和第二耳板分别与所述加劲梁和横梁固定连接。

13、优选地，所述摩擦阻尼器还包括端板，所述第一耳板和第二耳板分别垂直固定在两个端板上，端板通过螺栓或焊接方式与所述加劲梁和/或所述横梁连接。

14、进一步地，所述第一耳板和第二耳板通过预紧螺栓可相对转动连接，通过旋转预紧螺栓可调节所述第一耳板和第二耳板与所述摩擦片之间的预紧力。

15、具体而言，第一耳板和第二耳板中心设置有螺栓孔，预紧螺栓穿过螺栓孔后顶部旋套有螺母。

16、以及优选地，包括两个平行布设的所述第一耳板，所述第二耳板插装在两个第一耳板之间。

17、进一步地，所述加劲梁通过焊接方式或螺栓、螺钉等紧固件与所述楼板固定连接。

18、进一步地，所述加劲梁为工字梁，包括上翼缘、下翼缘和腹板；

19、所述上翼缘通过焊接或紧固件与所述楼板底面固定连接。

20、进一步地，还包括设置在所述楼板底部的预应力拉索，预应力拉索的两端分别与所述横梁固定连接，预应力拉索与所述摩擦阻尼组件中的所述加劲梁依次连接，当楼板发生变形时预应力拉索随之发生变形，预应力拉索在与横梁的连接节点处产生指向水平位置的回复力，提升了楼板的抗弯刚度，减小与人行荷载发生共振的可能。

21、优选地，所述回复力大于等于所述加劲梁和楼板的重力之和。

22、进一步地，所述预应力拉索设置在所述加劲梁上翼缘上侧、下翼缘的下侧或者上翼缘和下翼缘之间；

23、所述预应力拉索通过中间连接件与所述楼板或所述加劲梁连接。

24、当所述预应力拉索设置在所述加劲梁中间位置时，加劲梁以及所述摩擦阻尼器的端板上设置有用于预应力拉索通过的过孔。

25、进一步地，所述楼板底部、所述加劲梁下翼缘下方设置有支托，所述预应力拉索抵靠在支托上，并通过支托向所述楼板或所述加劲梁施加向上的支撑力。

26、进一步地，在所述摩擦阻尼组件的长度方向上，若干个所述支托布设在加劲梁端部下翼缘下方。

27、其中，支托用于使得预应力拉索与楼板或加劲梁保持间隔距离，避免预应力拉索与楼板或加劲梁直接接触并摩擦。

28、进一步地，在所述楼板和所述加劲梁的初始状态下（即在无外部载荷作用下），所述支托迫使所述预应力拉索中间下凹，进而给预应力拉索施加更大的预应力，预应力拉索可提供更大的支撑力和恢复能力。

29、进一步地，所述支托包括：本体、滑柱、摩擦套筒、复位弹簧；

30、所述本体上设置有安装孔，所述滑柱可上下滑动地插装在安装孔内，所述复位弹簧设置在安装孔的底部，两端分别抵靠在本体和滑柱上，复位弹簧被压缩后趋向于迫使所述滑柱伸出所述安装孔外；

31、所述摩擦套筒设置安装孔内以及安装孔侧壁与滑柱之间，用于滑柱伸缩时提供摩擦阻尼力。

32、优选地，所述复位弹簧的弹性系数小于所述预应力拉索的弹性系数。由此，当楼板和加劲梁在外部载荷作用下下沉时，复位弹簧先于预应力拉索发生弹性变形，吸收较小振幅范围内的振动能量，进一步增加阻尼力及其能量耗散能力，同时减小整个楼板结构的振动幅度以及振动过程中的冲量，减弱振动的被感知度，提高整个楼板结构在使用过程的舒适度。

33、本申请中的楼板为钢楼板。

34、进一步地，所述摩擦阻尼组件包括2-5根所述加劲梁。

35、采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

36、本发明提供的一种空心钢楼板减振结构，当人行激励作用在楼板上时，楼板发生竖直方向的振动，由于楼板和加劲梁固定连接，楼板会带动加劲梁一起发生振动。加劲梁之间、加劲梁与横梁之间在振动过程中产生转角，摩擦阻尼器将产生阻尼作用，加快振动能量的耗散。

37、同时预应力拉索在振动中能够提供与阻尼器转动方向相反的恢复力矩，减小楼板振幅。另外，本申请通过设置加劲梁提升了楼板整体刚度，提升了楼板的自振频率，减小了人行振动响应。

技术特征：

1.一种空心钢楼板减振结构，其特征在于，包括：楼板、横梁和摩擦阻尼组件；

2.根据权利要求1所述的空心钢楼板减振结构，其特征在于，所述摩擦阻尼器包括第一耳板、第二耳板和摩擦片；

3.根据权利要求2所述的空心钢楼板减振结构，其特征在于，所述摩擦阻尼器还包括端板，所述第一耳板和第二耳板分别垂直固定在两个端板上，端板通过螺栓或焊接方式与所述加劲梁和/或所述横梁连接。

4.根据权利要求2所述的空心钢楼板减振结构，其特征在于，所述第一耳板和第二耳板通过预紧螺栓可相对转动连接，通过旋转预紧螺栓可调节所述第一耳板和第二耳板与所述摩擦片之间的预紧力。

5.根据权利要求1所述的空心钢楼板减振结构，其特征在于，所述加劲梁通过焊接方式或紧固件与所述楼板固定连接。

6.根据权利要求1所述的空心钢楼板减振结构，其特征在于，所述加劲梁为工字梁，包括上翼缘、下翼缘和腹板；

7.根据权利要求1所述的空心钢楼板减振结构，其特征在于，还包括设置在所述楼板底部的预应力拉索，预应力拉索的两端分别与所述横梁固定连接，预应力拉索与所述摩擦阻尼组件中的所述加劲梁依次连接，当楼板发生变形时预应力拉索随之发生变形，预应力拉索在与横梁的连接节点处产生指向水平位置的回复力。

8.根据权利要求7所述的空心钢楼板减振结构，其特征在于，所述回复力大于等于所述加劲梁和楼板的重力之和。

9.根据权利要求7所述的空心钢楼板减振结构，其特征在于，所述预应力拉索设置在所述加劲梁上翼缘上侧、下翼缘的下侧或者上翼缘和下翼缘之间；

10.根据权利要求7所述的空心钢楼板减振结构，其特征在于，所述楼板底部、所述加劲梁下翼缘下方设置有支托，所述预应力拉索抵靠在支托上，并通过支托向所述楼板或所述加劲梁施加向上的支撑力。

技术总结
本发明提供了一种空心钢楼板减振结构，其包括楼板、横梁和摩擦阻尼组件；所述楼板的两端与两侧的横梁连接；摩擦阻尼组件包括依次首尾铰连接的若干根加劲梁；摩擦阻尼组件两端的加劲梁分别与横梁铰连接；相邻的两根加劲梁之间以及加劲梁与横梁之间的铰接点处设置有摩擦阻尼器；所述摩擦阻尼组件设置在楼板的底部，所述加劲梁与所述楼板底面固定连接；楼板在载荷的作用下振动时，加劲梁随之往复摆转，所述摩擦阻尼器用于产生阻尼作用，耗散振动能量。当人行激励作用在楼板上时，楼板发生竖直方向的振动，加劲梁之间、加劲梁与横梁之间在振动过程中产生转角，摩擦阻尼器将产生阻尼作用，加快振动能量的耗散。

技术研发人员：马青,王月栋,张泽宇
受保护的技术使用者：中冶建筑研究总院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/9