一种粘滞阻尼墙的设计方法与流程

文档序号:23540540发布日期:2021-01-05 20:48阅读:485来源:国知局
一种粘滞阻尼墙的设计方法与流程

本发明涉及装配式建筑等领域,具体涉及一种粘滞阻尼墙的设计方法。



背景技术:

申请人的同日申请“一种墙体及其应用”提出一种墙体,其工作方式如下:初始状态下,若干个第一单板4-1构成的第一板保持为同一平面;在上部结构物与下部结构物之间发生地震等振动时(沿着纵向方向),从平衡位置到第一远离点时,第一板呈现类“n”型,并且,随着上部结构物与下部结构物之间的相互位移越大,第一板的波折型越大(即运动时与粘滞阻尼液的截面积越大;同时表面呈一波折型,也起到增大耗能效果的作用),其耗能效果呈增大的趋势;从第一远离点到平衡位置时,随着上部结构物与下部结构物之间的相互位移越小,第一板逐渐恢复为一平面,此时,第一板运动时对粘滞阻尼液的截面积逐渐减小,表面的波折也越小,其耗能效果呈逐渐减小的趋势。

然而,上述墙体在设计时如何设计,发明人经过检索,现有技术,例如:cn103335052a,“对于摩擦阻尼器在建筑结构减震应用的现状研究”,张玉敏、谷玉珍,建筑结构,2018年12月中,并未有发现类似的研究。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种墙体及其应用,其克服现有技术的不足。

一种墙体的设计方法,已知:第一单板中的“前部板与后部板”相互插入的距离为l,第一类水平螺杆的半径为r1、螺距为p、齿轮的半径为r2;

初始状态下,第一单板的计算长度为t,即初始状态下,第一单板的前部板铰接的第一竖向杆的圆心与第一单板的前部板铰接的第一竖向杆的圆心之间的距离为t;

上部结构物与下部结构物的相对最大位移xmax为:

一种墙体的设计方法,已知:上部结构物与下部结构物的相对最大位移xmax,第一类水平螺杆的半径为r1、螺距为p、齿轮的半径为r2;在齿条移动的距离为x时;

初始状态下,第一单板的计算长度为t,即第一单板的前部板铰接的第一竖向杆的圆心与第一单板的前部板铰接的第一竖向杆的圆心之间的距离为t;

第一单板中的“前部板与后部板”相互插入的距离为l满足:

前述的墙体为一种墙体,其为粘滞阻尼墙,设置在上部结构物与下部结构物之间,其包括:粘滞阻尼箱以及包含在粘滞阻尼箱中的粘滞阻尼液;

上部结构物与下部结构物之间的相互移动的方向为纵向,与纵向相垂直的方向为横向,横向与纵向构成水平面;

还包括:第一板、第一竖向杆(第一竖向杆为圆柱体)、第一类水平螺杆、第二类水平杆、轴承组件;

第一板在粘滞阻尼箱中,且与粘滞阻尼液接触;

第一板包括:至少3个以上的第一单板;其中,所述第一竖向杆的数量为第一单板的数量+1;所述每个第一单板的两侧均设置有第一竖向杆;

其中,第一单板包括2个板,即前部板、后部板,所述前部板与后部板组成伸缩板;

第一竖向杆上间隔设置有圆周盘体,所述前部板的首部端部以及后部板的尾部端部均设置有多个突出的铰接构件;

所述前部板的首部端部的铰接构件铰接在对应的第一竖向杆上,所述后部板的尾部端部的铰接构件铰接在对应的第一竖向杆上;所述前部板的首部端部以及后部板的尾部端部均设置有多个突出的铰接构件,使得前部板、后部板在竖向面内成为悬臂构件;所述前部板的首部端部的铰接构件与后部板的尾部端部的铰接构件间隔设置,即在同一高度上,前部板的首部端部的铰接构件与后部板的尾部端部的铰接构件择一设置;

第一类水平螺杆的两端均设置有轴承组件,轴承组件限定第一类水平螺杆的竖向位移以及沿轴向方向的位移;所述轴承组件固定设置在上部结构物上;所述第一类水平螺杆的轴向方向为横向,第一竖向杆设置有螺纹通孔,且第一类水平螺杆穿过对应的第一竖向杆,第一竖向杆的通孔设置有与第一类水平螺杆相适配的螺纹孔;第一类水平螺杆上设置有齿轮;

还包括:齿条;所述齿条与齿轮啮合,所述齿条通过支撑装置与下部结构物连接;

第一类水平螺杆、第二类水平杆保持平行设置、且保持在同一高度;

第二类水平杆与上部结构固定连接,第二类水平杆与第一竖向杆固定连接;

沿着纵向方向,在相邻的两个第一类水平螺杆之间至少设置有1个第二类水平杆,即与第一类水平螺杆连接的第一竖向杆为可移动竖向杆,与第二类水平杆连接的第一竖向杆为固定竖向杆,在2个相邻的可移动竖向杆之间至少设置有1个固定竖向杆。

一种墙体,其为粘滞阻尼墙,设置在上部结构物与下部结构物之间,其包括:粘滞阻尼箱以及包含在粘滞阻尼箱中的粘滞阻尼液;

上部结构物与下部结构物之间的相互移动的方向为纵向,与纵向相垂直的方向为横向,横向与纵向构成水平面;

还包括:第一板、第一竖向杆、第一类水平螺杆、第二类水平螺杆、轴承组件;

第一板包括:至少3个以上的第一单板;其中,所述第一竖向杆的数量为第一单板的数量+1;所述每个第一单板的两侧均设置有第一竖向杆;

其中,第一单板包括2个板,即前部板、后部板,所述前部板与后部板组成伸缩板;

第一竖向杆上间隔设置有圆周盘体,所述前部板的首部端部以及后部板的尾部端部均设置有多个突出的铰接构件;

所述前部板的首部端部的铰接构件铰接在对应的第一竖向杆上,所述后部板的尾部端部的铰接构件铰接在对应的第一竖向杆上;所述前部板的首部端部以及后部板的尾部端部均设置有多个突出的铰接构件,使得前部板、后部板在竖向面内成为悬臂构件;所述前部板的首部端部的铰接构件与后部板的尾部端部的铰接构件间隔设置,即在同一高度上,前部板的首部端部的铰接构件与后部板的尾部端部的铰接构件择一设置;

第一类水平螺杆的两端均设置有轴承组件,轴承组件限定第一类水平螺杆的竖向位移以及沿轴向方向的位移;所述轴承组件固定设置在上部结构物上;所述第一类水平螺杆的轴向方向为横向,第一竖向杆设置有螺纹通孔,且第一类水平螺杆穿过对应的第一竖向杆,第一竖向杆的通孔设置有与第一类水平螺杆相适配的螺纹孔;第一类水平螺杆上设置有齿轮;

还包括:齿条;所述齿条与齿轮啮合,所述齿条通过支撑装置与下部结构物连接;

第一类水平螺杆、第二类水平螺杆保持平行设置、且保持在同一高度;

沿着纵向方向,在相邻的两个第一类水平螺杆之间至少设置有1个第二类水平螺杆,即与第一类水平螺杆连接的第一竖向杆为可移动竖向杆,与第二类水平螺杆连接的第一竖向杆为固定竖向杆,在2个相邻的可移动竖向杆之间至少设置有1个固定竖向杆;

第二类水平螺杆的两端均设置有轴承组件,轴承组件限定第二类水平螺杆的竖向位移以及沿轴向方向的位移;所述轴承组件固定设置在上部结构物上;

所述第二类水平螺杆的轴向方向为横向,第一竖向杆设置有螺纹通孔,且第二类水平螺杆穿过对应的第一竖向杆,第一竖向杆的通孔设置有与第二类水平螺杆相适配的螺纹孔。

一种装配式墙体,其为粘滞阻尼墙,设置在上部结构物与下部结构物之间,其包括:粘滞阻尼箱(与下部结构物固定连接)以及包含在粘滞阻尼箱中的粘滞阻尼液;

上部结构物与下部结构物之间的相互移动的方向为纵向,与纵向相垂直的方向为横向,横向与纵向构成水平面;

还包括:第一板、第一竖向杆;

第一板包括:至少3个以上的第一单板;其中,第一单板包括2个板,即前部板、后部板,所述前部板与后部板组成伸缩板;

第一竖向杆上间隔设置有圆周盘体,所述前部板的首部端部以及后部板的尾部端部均设置有多个突出的铰接构件;

所述前部板的首部端部的铰接构件铰接在对应的第一竖向杆上,所述后部板的尾部端部的铰接构件铰接在对应的第一竖向杆上;所述前部板的首部端部以及后部板的尾部端部均设置有多个突出的铰接构件,使得前部板、后部板在竖向面内成为悬臂构件;所述前部板的首部端部的铰接构件与后部板的尾部端部的铰接构件间隔设置,即在同一高度上,前部板的首部端部的铰接构件与后部板的尾部端部的铰接构件择一设置;

第一竖向杆分为:可移动竖向杆、固定竖向杆两种;在2个相邻的可移动竖向杆之间至少设置有1个固定竖向杆;

可移动竖向杆的设置方式如下:

还包括:第一类水平螺杆;单个可移动竖向杆与多个第一类水平螺杆连接(保持平行且位于同一高度);

每个第一类水平螺杆的两端均设置有轴承组件,轴承组件用于限定第一类水平螺杆的竖向位移以及沿轴向方向的位移;所述轴承组件固定设置在上部结构物上;所述第一类水平螺杆的轴向方向为横向,第一竖向杆设置有螺纹通孔,且第一类水平螺杆穿过对应的第一竖向杆,第一竖向杆的通孔设置有与第一类水平螺杆相适配的螺纹孔;第一类水平螺杆上设置有齿轮;还包括:齿条;所述齿条与齿轮啮合,所述齿条通过支撑装置与下部结构物连接;

固定竖向杆的设置方式如下:

还包括:第二类水平杆,第二类水平杆与上部结构固定连接,第二类水平杆与第一竖向杆固定连接;第二类水平杆与第一类水平螺杆平行;

或者,第二类水平螺杆的两端均设置有轴承组件(轴承组件也固定在上部结构物上),轴承组件限定第二类水平螺杆的竖向位移以及沿轴向方向的位移;所述轴承组件固定设置在上部结构物上;所述第二类水平螺杆的轴向方向为横向,第一竖向杆设置有螺纹通孔,且第二类水平螺杆穿过对应的第一竖向杆,第一竖向杆的通孔设置有与第二类水平螺杆相适配的螺纹孔。

进一步,上部结构物下部设置有2个横向间隔设置且对称设置的“l”结构,所述轴承组件固定设置在所述“l”结构上。

进一步,粘滞阻尼箱3的2个侧板的顶部设置有齿条3。

进一步,所述前部板与后部板组成伸缩板的具体设计为:前部板的尾部端部设置有开口,后部板的前部端部能够插入到前部板的尾部端部设置的开口内,在所述开口的内部形成有沿着开口轴向方向延伸的凸起和/或凹槽;在后部板的前部端部设置有与所述凸起和/或凹槽形状适配的凹槽和/或凸起;上述开口内部的凸起和/或凹槽,与前部板的前部端部设置的凹槽和/或凸起,形成导向作用;

和/或,

后部板的前部端部设置有开口,前部板的尾部端部能够插入到后部板的前部端部设置的开口内;

在所述开口的内部形成有沿着开口轴向方向延伸的凸起和/或凹槽;在前部板的尾部端部设置有与所述凸起和/或凹槽形状适配的凹槽和/或凸起;上述开口内部的凸起和/或凹槽,与前部板的尾部端部设置的凹槽和/或凸起,形成导向作用。

进一步,所述开口的顶部设置有开孔,与顶部的空气或者粘滞阻尼液连通。

进一步,在第一竖向杆的圆周盘体的上侧与下侧设置有滚珠,以减少摩擦。

进一步,第一类水平螺杆5-1均包括螺纹段与非螺纹段,非螺纹段分布在水平螺杆的两端,螺纹段在两段非螺纹段之间。

一种墙体的应用(一种墙体的工作方法),在初始状态下,若干个第一单板构成的第一板保持为同一平面;

在上部结构物与下部结构物之间发生沿着纵向方向的相对移动时,从平衡位置到第一远离点时,第一板呈现类“n”型,并且,随着上部结构物与下部结构物之间的相互位移越大,第一板的波折型越大,即运动时与粘滞阻尼液的截面积越大;同时表面呈一波折型,也起到增大耗能效果的作用,其耗能效果呈增大的趋势;

从第一远离点到平衡位置时,随着上部结构物与下部结构物之间的相互位移越小,第一板逐渐恢复为一平面,此时,第一板运动时对粘滞阻尼液的截面积逐渐减小,表面的波折也越小,其耗能效果呈逐渐减小的趋势;

从平衡位置到第二远离点时,第一板呈现类“n”型,并且,随着上部结构物与下部结构物之间的相互位移越大,第一板的波折型越大;即运动时与粘滞阻尼液的截面积越大;同时表面呈一波折型,也起到增大耗能效果的作用,其耗能效果呈增大的趋势;“从平衡位置到第二远离点时第一板的形状”与“从平衡位置到第一远离点时第一板的形状”沿着纵向方向所在的竖直面对称;

从第二远离点到平衡位置时,随着上部结构物与下部结构物之间的相互位移越小,第一板逐渐恢复为一平面,此时,第一板运动时对粘滞阻尼液的截面积逐渐减小,表面的波折也越小,其耗能效果呈逐渐减小的趋势。

本发明的优点在于:

第一,本申请的墙体的工作方式,其构思在于(该发明构思由于与前述第四~五个发明构思缺乏单一性,因此另案申请):在初始状态下,若干个第一单板4-1构成的第一板保持为同一平面;

在上部结构物与下部结构物之间发生地震等振动时(沿着纵向方向),从平衡位置到第一远离点时,第一板呈现类“n”型,并且,随着上部结构物与下部结构物之间的相互位移越大,第一板的波折型越大(即运动时与粘滞阻尼液的截面积越大;同时表面呈一波折型,也起到增大耗能效果的作用),其耗能效果呈增大的趋势。

从第一远离点到平衡位置时,随着上部结构物与下部结构物之间的相互位移越小,第一板逐渐恢复为一平面,此时,第一板运动时对粘滞阻尼液的截面积逐渐减小,表面的波折也越小,其耗能效果呈逐渐减小的趋势;

从平衡位置到第二远离点时,第一板呈现类“n”型,并且,随着上部结构物与下部结构物之间的相互位移越大,第一板的波折型越大(即运动时与粘滞阻尼液的截面积越大;同时表面呈一波折型,也起到增大耗能效果的作用),其耗能效果呈增大的趋势;“从平衡位置到第二远离点时第一板的形状”与“从平衡位置到第一远离点时第一板的形状”沿着纵向方向所在的竖直面对称;

从第二远离点到平衡位置时,随着上部结构物与下部结构物之间的相互位移越小,第一板逐渐恢复为一平面,此时,第一板运动时对粘滞阻尼液的截面积逐渐减小,表面的波折也越小,其耗能效果呈逐渐减小的趋势。

第二,本申请的第二个发明构思在于:第一单板采用“组合伸缩板”的设计,并且前部板、后部板的重力以及重力引起的弯矩均由与其连接的第一竖向杆来承担,前部板、后部板采用“开口-插件部”的方式,来调节第一单板的转向;发明人提出设计概念时,在认真研究时,制作模型后,该构思被否决,原因在于,第一类水平螺杆转动时,第一单板的一个端部移动,另外一个端部固定,其并不会“显而易见”的发生偏转,而会拉断;当然,解决的方式之一是采用弹性板,然而其适用条件太小;也即,第一单板采用“组合伸缩板”的设计、并且前部板、后部板的重力以及重力引起的弯矩均由与其连接的第一竖向杆来承担,是本申请方案能够实现的必要技术特征。

第三,本申请的第三个发明构思在于,所述开口的顶部设置有开孔(只要与外界连通即可,顶部更佳),与顶部的空气连通(顶部设置开孔的作用是:开口与插件部之间的空间不断的发生“增大-挤压”;如果是封闭的话,开口与插件部之间的空间增大时,由于真空的作用,在粘滞阻尼液必然会流入到开口与插件部的空间中;在口与插件部之间的空间挤压时,开口与插件部的空间中的粘滞阻尼液则很难被挤压出来,导致部件无法工作),也即,该技术特征也是本申请能够实现的必要技术特征。

第四,本申请的第四个发明构思在于提出一种墙体的设计方法,已知:第一单板中的“前部板与后部板”相互插入的距离为l,第一类水平螺杆的半径为r1、螺距为p、齿轮2的半径为r2;在齿条3移动的距离为x时;

初始状态下,第一单板的计算长度为t,即第一单板的前部板铰接的第一竖向杆的圆心与第一单板的前部板铰接的第一竖向杆的圆心之间的距离为t;

上部结构物与下部结构物的相对最大位移xmax为:

第五,本申请的第五个发明构思在于提出一种墙体的设计方法,已知:上部结构物与下部结构物的相对最大位移xmax,第一类水平螺杆的半径为r1、螺距为p、齿轮2的半径为r2;在齿条3移动的距离为x时;

初始状态下,第一单板的计算长度为t,即第一单板的前部板铰接的第一竖向杆的圆心与第一单板的前部板铰接的第一竖向杆的圆心之间的距离为t;

第一单板中的“前部板与后部板”相互插入的距离为l采用下式

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1a是实施例一的墙体的横向断面设计示意图。

图1b是实施例一的墙体的另外一种的横向断面设计示意图。

图2是实施例一的墙体在初始状态下的水平投影图。

图3是实施例一的墙体处于波折状态下的水平投影图。

图4是实施例一的墙体的2种波折状态下的水平示意图。

图5是实施例一的第一单板4-1的组合设计图。

图6是实施例一的插件部-开口的导向部件设计示意图。

图7是实施例三的墙体在初始状态下的水平投影图。

附图标记说明如下:

第一竖向杆1-1,圆周盘体1-1-1;

齿轮2;

齿条3;

第一单板4-1,前部板4-1-1、后部板4-1-2;

第一类水平螺杆5-1、第二类水平螺杆5-2;

轴承组件6,上部结构物7,下部结构物8。

具体实施方式

实施例一,如图1a-1b所示,一种墙体,其为粘滞阻尼墙,设置在上部结构物7与下部结构物8之间,其包括:粘滞阻尼箱,包含在粘滞阻尼箱中的粘滞阻尼液;

上部结构物7与下部结构物8之间的相互移动的方向为纵向,与纵向相垂直的方向为横向,横向与纵向构成水平面;

还包括:第一板、第一竖向杆1-1、第一类水平螺杆5-1、第二类水平螺杆5-2、轴承组件6;

第一板包括:至少3个以上的第一单板4-1;其中,所述第一竖向杆1-1的数量为第一单板的数量+1;所述每个第一单板4-1的两侧均设置有第一竖向杆1-1;

其中,第一单板4-1包括2个板,即前部板4-1-1、后部板4-1-2,所述前部板4-1-1与后部板4-1-2组成伸缩板;

第一竖向杆1-1上间隔设置有圆周盘体1-1-1,所述前部板4-1-1的首部端部以及后部板4-1-2的尾部端部均设置有多个突出的铰接构件;

所述前部板4-1-1的首部端部的铰接构件铰接在对应的第一竖向杆1-1上(即前方的第一竖向杆),所述后部板4-1-2的尾部端部的铰接构件铰接在对应的第一竖向杆1-1上(即后方的第一竖向杆);所述前部板4-1-1的首部端部以及后部板4-1-2的尾部端部均设置有多个突出的铰接构件,使得前部板4-1-1、后部板4-1-2在竖向面内成为悬臂构件(即前部板4-1-1、后部板4-1-2即使两者不接触,其重力以及重力引起的转矩也可以由两侧的第一竖向杆来承担);

特别的,所述前部板4-1-1的首部端部的铰接构件与后部板4-1-2的尾部端部的铰接构件间隔设置,即在同一高度上,前部板4-1-1的首部端部的铰接构件与后部板4-1-2的尾部端部的铰接构件择一设置(保证相邻的第一单板在连接时不出现矛盾)。

特别的,所述前部板4-1-1与后部板4-1-2组成伸缩板的具体设计为:前部板4-1-1的尾部端部设置有开口,后部板4-1-2的前部端部(下称:插件部)能够插入到前部板4-1-1的尾部端部设置的开口内,在所述开口的内部形成有沿着开口轴向方向延伸的凸起和/或凹槽;在后部板4-1-2的前部端部设置有与所述凸起和/或凹槽形状适配的凹槽和/或凸起;上述开口内部的凸起和/或凹槽,与前部板4-1-1的前部端部设置的凹槽和/或凸起,形成导向作用;

和/或,

后部板4-1-2的前部端部设置有开口,前部板4-1-1的尾部端部(下称:插件部)能够插入到后部板4-1-2的前部端部设置的开口内;

在所述开口的内部形成有沿着开口轴向方向延伸的凸起和/或凹槽;在前部板4-1-1的尾部端部设置有与所述凸起和/或凹槽形状适配的凹槽和/或凸起;上述开口内部的凸起和/或凹槽,与前部板4-1-1的尾部端部设置的凹槽和/或凸起,形成导向作用。

特别的,所述开口的顶部设置有开孔,与顶部的空气或者粘滞阻尼液连通(顶部设置开孔的作用是:开口与插件部之间的空间不断的发生“增大-挤压”;如果是封闭的话,开口与插件部之间的空间增大时,由于真空的作用,在粘滞阻尼液必然会流入到开口与插件部的空间中;在口与插件部之间的空间挤压时,开口与插件部的空间中的粘滞阻尼液则很难被挤压出来,导致部件无法工作)。

其中,在第一竖向杆1-1的圆周盘体1-1-1的上侧与下侧设置有滚珠,以减少摩擦。

其中,第一类水平螺杆5-1的两端均设置有轴承组件6,轴承组件6限定第一类水平螺杆的竖向位移以及沿轴向方向的位移;所述轴承组件6固定设置在上部结构物7上;

所述第一类水平螺杆5-1的轴向方向为横向,第一竖向杆1-1设置有螺纹通孔,且第一类水平螺杆5-1穿过对应的第一竖向杆1-1,第一竖向杆1-1的通孔设置有与第一类水平螺杆5-1相适配的螺纹孔;

第一类水平螺杆5-1上设置有齿轮2;

还包括:齿条3;所述齿条3与齿轮2啮合,所述齿条3通过支撑装置与下部结构物8连接;如图1a所示,粘滞阻尼箱3的2个侧板的顶部设置有齿条3(当然的,也可以在设置2个竖向板(即支撑装置采用竖向板),然后在竖向板上放置齿条3)。

第二类水平螺杆5-2的两端均设置有轴承组件6,轴承组件6限定第二类水平螺杆的竖向位移以及沿轴向方向的位移;所述轴承组件6固定设置在上部结构物7上;

所述第二类水平螺杆5-2的轴向方向为横向,第一竖向杆1-1设置有螺纹通孔,且第二类水平螺杆5-2穿过对应的第一竖向杆1-1,第一竖向杆1-1的通孔设置有与第二类水平螺杆5-2相适配的螺纹孔;

第一类水平螺杆5-1、第二类水平螺杆6-1保持平行设置;

沿着纵向方向,在相邻的两个第一类水平螺杆5-1之间至少设置有1个第二类水平螺杆6-1,即与第一类水平螺杆5-1连接的第一竖向杆为可移动竖向杆,与第二类水平螺杆5-2连接的第一竖向杆为固定竖向杆,在2个相邻的可移动竖向杆之间至少设置有1个固定竖向杆。

更优的,第一类水平螺杆5-1、第二类水平螺杆5-2均包括螺纹段与非螺纹段,非螺纹段分布在水平螺杆的两端,螺纹段在两段非螺纹段之间。

一种墙体的工作方式,在初始状态下,若干个第一单板4-1构成的第一板保持为同一平面;

在上部结构物与下部结构物之间发生地震等振动时(沿着纵向方向),从平衡位置到第一远离点时,第一板呈现类“n”型,并且,随着上部结构物与下部结构物之间的相互位移越大,第一板的波折型越大(即运动时与粘滞阻尼液的截面积越大;同时表面呈一波折型,也起到增大耗能效果的作用),其耗能效果呈增大的趋势。

从第一远离点到平衡位置时,随着上部结构物与下部结构物之间的相互位移越小,第一板逐渐恢复为一平面,此时,第一板运动时对粘滞阻尼液的截面积逐渐减小,表面的波折也越小,其耗能效果呈逐渐减小的趋势;

从平衡位置到第二远离点时,第一板呈现类“n”型,并且,随着上部结构物与下部结构物之间的相互位移越大,第一板的波折型越大(即运动时与粘滞阻尼液的截面积越大;同时表面呈一波折型,也起到增大耗能效果的作用),其耗能效果呈增大的趋势;“从平衡位置到第二远离点时第一板的形状”与“从平衡位置到第一远离点时第一板的形状”沿着纵向方向所在的竖直面对称;

从第二远离点到平衡位置时,随着上部结构物与下部结构物之间的相互位移越小,第一板逐渐恢复为一平面,此时,第一板运动时对粘滞阻尼液的截面积逐渐减小,表面的波折也越小,其耗能效果呈逐渐减小的趋势。

需要说明的是,实施例一中的:第二类水平螺杆-轴承组件-第一竖向杆,即与第二类水平螺杆连接的第一竖向杆与上部结构物之间的连接关系,也可以采用如下设计,即在上部结构物固定一第二类水平杆,第二类水平杆的下方与第一竖向杆固定(两者可以一体成型“t”型杆)。

本申请的设计思想是:第一类水平螺杆-第二类水平螺杆(第二类水平螺杆并非必须采用螺杆)间隔设置,上部结构物与下部结构物在发生纵向方向的相对位移时,利用第一类水平螺杆齿轮-齿条作用,第一竖向杆不仅仅带动第一单板与粘滞阻尼液发生纵向方向相对位移,且第一竖向杆还会发生横向位移;配合的,第二类水平螺杆连接的竖向杆其不会发生横向位移,从而使得第一单板形成如图3-4所示的波折状。

本申请的难点主要在于:第一单板采用“组合伸缩板”的设计,并且前部板、后部板的重力以及重力引起的弯矩均由与其连接的第一竖向杆来承担,前部板、后部板采用“开口-插件部”的方式,来调节第一单板的转向;发明人提出设计概念时,在认真研究时,制作模型后,该构思被否决,原因在于,第一类水平螺杆转动时,第一单板的一个端部移动,另外一个端部固定,其并不会“显而易见”的发生偏转,而会拉断;当然,解决的方式之一是采用弹性板,然而其适用条件太小;也即,第一单板采用“组合伸缩板”的设计、并且前部板、后部板的重力以及重力引起的弯矩均由与其连接的第一竖向杆来承担,是本申请方案能够实现的必要技术特征。

本申请的难点还主要在于,所述开口的顶部设置有开孔(只要与外界连通即可,顶部更佳),与顶部的空气连通(顶部设置开孔的作用是:开口与插件部之间的空间不断的发生“增大-挤压”;如果是封闭的话,开口与插件部之间的空间增大时,由于真空的作用,在粘滞阻尼液必然会流入到开口与插件部的空间中;在口与插件部之间的空间挤压时,开口与插件部的空间中的粘滞阻尼液则很难被挤压出来,导致部件无法工作),也即,该技术特征也是本申请能够实现的必要技术特征。

特别的,如图1b所示,上部结构物7为两个横向间隔设置的工字钢,所述轴承部件6设置在工字钢的下翼缘上、且设置在两个工字钢相对的一侧。

实施例二:

第一单板中的“前部板与后部板”相互插入的距离为l,第一类水平螺杆的半径为r1、螺距为p、齿轮2的半径为r2;在齿条3移动的距离为x时,第一竖向杆横向移动的距离y采用下式:

初始状态下,第一单板的计算长度为t(即第一单板的前部板铰接的第一竖向杆的圆心与第一单板的前部板铰接的第一竖向杆的圆心之间的距离);

上部结构物与下部结构物的相对最大位移xmax为:

一种墙体的设计方法,已知:第一单板中的“前部板与后部板”相互插入的距离为l,第一类水平螺杆的半径为r1、螺距为p、齿轮2的半径为r2;在齿条3移动的距离为x时;

初始状态下,第一单板的计算长度为t,即第一单板的前部板铰接的第一竖向杆的圆心与第一单板的前部板铰接的第一竖向杆的圆心之间的距离为t;

上部结构物与下部结构物的相对最大位移xmax为:

一种墙体的设计方法,已知:上部结构物与下部结构物的相对最大位移xmax,第一类水平螺杆的半径为r1、螺距为p、齿轮2的半径为r2;在齿条3移动的距离为x时;

初始状态下,第一单板的计算长度为t,即第一单板的前部板铰接的第一竖向杆的圆心与第一单板的前部板铰接的第一竖向杆的圆心之间的距离为t;

第一单板中的“前部板与后部板”相互插入的距离为l采用下式

进一步的分析,设l/t=α;

其中,α的范围在0.0-1.0之间。

实施例三:

一种装配式墙体,其为粘滞阻尼墙,设置在上部结构物与下部结构物之间,其包括:粘滞阻尼箱(与下部结构物固定连接)以及包含在粘滞阻尼箱中的粘滞阻尼液;

上部结构物与下部结构物之间的相互移动的方向为纵向,与纵向相垂直的方向为横向,横向与纵向构成水平面;

还包括:第一板、第一竖向杆;

第一板包括:至少3个以上的第一单板;其中,第一单板包括2个板,即前部板、后部板,所述前部板与后部板组成伸缩板;

第一竖向杆上间隔设置有圆周盘体,所述前部板的首部端部以及后部板的尾部端部均设置有多个突出的铰接构件;

所述前部板的首部端部的铰接构件铰接在对应的第一竖向杆上,所述后部板的尾部端部的铰接构件铰接在对应的第一竖向杆上;所述前部板的首部端部以及后部板的尾部端部均设置有多个突出的铰接构件,使得前部板、后部板在竖向面内成为悬臂构件;所述前部板的首部端部的铰接构件与后部板的尾部端部的铰接构件间隔设置,即在同一高度上,前部板的首部端部的铰接构件与后部板的尾部端部的铰接构件择一设置;

第一竖向杆分为:可移动竖向杆、固定竖向杆两种;在2个相邻的可移动竖向杆之间至少设置有1个固定竖向杆;

可移动竖向杆的设置方式如下:

还包括:第一类水平螺杆;单个可移动竖向杆与多个第一类水平螺杆连接(保持平行且位于同一高度);

每个第一类水平螺杆的两端均设置有轴承组件,轴承组件用于限定第一类水平螺杆的竖向位移以及沿轴向方向的位移;所述轴承组件固定设置在上部结构物上;所述第一类水平螺杆的轴向方向为横向,第一竖向杆设置有螺纹通孔,且第一类水平螺杆穿过对应的第一竖向杆,第一竖向杆的通孔设置有与第一类水平螺杆相适配的螺纹孔;第一类水平螺杆上设置有齿轮;还包括:齿条;所述齿条与齿轮啮合,所述齿条通过支撑装置与下部结构物连接;

固定竖向杆的设置方式如下:

还包括:第二类水平杆,第二类水平杆与上部结构固定连接,第二类水平杆与第一竖向杆固定连接;第二类水平杆与第一类水平螺杆平行;

或者,第二类水平螺杆的两端均设置有轴承组件(轴承组件也固定在上部结构物上),轴承组件限定第二类水平螺杆的竖向位移以及沿轴向方向的位移;所述轴承组件固定设置在上部结构物上;所述第二类水平螺杆的轴向方向为横向,第一竖向杆设置有螺纹通孔,且第二类水平螺杆穿过对应的第一竖向杆,第一竖向杆的通孔设置有与第二类水平螺杆相适配的螺纹孔。

其他设计,同实施例一的设计,不再熬述。

实施例三的设计,使得竖向杆的横向运动更加稳定。

本申请的特点:“上部结构物-轴承组件-第一水平螺杆-竖向杆-第一单板”,构成了传力体系,即第一单板的转动、竖向力均通过竖向杆-第一水平螺杆-轴承组件传递,最后由上部结构物承担。

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。

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