一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板的制作方法

1.本发明属于土木工程结构减震(振)技术领域，具体涉及一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板。


背景技术：

2.地震和风致振动等会给建筑物带来极大的危害，为了减轻此类危害，人们研究出来许多消能减震(振)装置，其中一个很重要的消能减震(振)装置就是颗粒阻尼器，当建筑物发生振动时，颗粒阻尼器通过颗粒与颗粒之间以及颗粒与阻尼器腔体之间的碰撞和摩擦消耗能量，在耗能方式上，由于碰撞与冲击过程的高度非线性，颗粒阻尼器能适应更宽的频率范围，同时颗粒阻尼器对温度变化不敏感，耐久性能优越，因此具有良好的减震(振)性能。
3.但以往的建筑都是将颗粒阻尼器外置，此类布置会占用较大的建筑使用空间，且连接繁琐。如中国专利cn201610836013.1公开了一种压电—电磁复合式集能减振装置，其主要包括：电感线圈、永磁体、锂离子电池、颗粒阻尼容器、多及配电磁颗粒阻尼、压电陶瓷、承载板、锚固螺栓、绝缘垫、电量识别及控制感应元件。承载板和压电陶瓷上预留出锚固螺栓，各构件按要求位置放置于承载板内，整个装置通过锚固螺栓固定于楼板或桥面板下方。虽然该发明可以收集并利用环境中的振动能量并有效的减缓楼板或桥面板的振动，但其结构复杂，各组件之间连接繁琐，且对于面积较大的楼层或桥面板需布置若干个上述装置，占用较大的建筑使用空间。又如中国专利cn201721010211.9公开了一种适用于高层建筑水平振动抑制的地砖型颗粒阻尼器，多个地砖型颗粒阻尼器互相拼装后作为高层建筑楼板铺装层地砖使用，其中每个单块地砖型颗粒阻尼器与楼板结构层预埋件固结。该新型结构组成复杂，后续安装连接繁琐，且其作为地砖使用易局限建筑的装修风格，如若在其上方重新贴地砖或铺地板，该层地转型颗粒阻尼器将占用一定的建筑使用空间。
4.因此，如何实现颗粒阻尼器既能不占用建筑使用空间，又能简单方便的和建筑构件组合到一起，弥补现有技术的不足，形成一种更加方便的减震(振)装置，从而对颗粒阻尼器的应用有一定的推动作用，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板，将颗粒阻尼器埋藏于楼板中形成一个整体，在节省建筑物本身使用空间的基础上还能使得楼板具有减震(振)功能，同时能够解决安装阻尼器受到空间限制的问题，并扩大颗粒阻尼器的应用范围。
6.为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案：
7.一种颗粒阻尼器包括阻尼器腔体、阻尼颗粒群、缓冲材料以及用于分区的隔断，所述颗粒阻尼器腔体内壁贴有一层缓冲材料，且其内部通过隔断划分为多个分区，各个分区内均放有阻尼颗粒群。
8.优选的，所述颗粒阻尼器腔体被隔断划分的各个分区的形状为三棱柱体。
9.优选的，所述颗粒阻尼器腔体结构为长方体、正方体或其他几何形式。
10.一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板包括楼板和上述颗粒阻尼器，所述颗粒阻尼器置于所述楼板内部。
11.优选的，一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板还包括阻尼器支架，颗粒阻尼器放置在所述阻尼器支架上。
12.优选的，所述阻尼器支架为长方体薄板，所用材料为钢材。
13.优选的，针对已安装在建筑物内的楼板，所述阻尼器支架固定在楼板底部。
14.针对已安装在建筑物内的楼板所设计的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板的制备方法，包括以下步骤：
15.101、楼板切割后，将阻尼器支架通过连接件固定在楼板切割区域的底部；
16.102、将阻尼器放置在阻尼器支架上；
17.103、浇筑混凝土，使得楼板和颗粒阻尼器形成整体。
18.优选的，针对新制作的楼板，所述阻尼器支架置于所述楼板内部。
19.针对新制作的楼板所设计的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板的制备方法，包括以下步骤：
20.201、浇筑混凝土前，在楼板中布置阻尼器支架，并将阻尼器放在阻尼器支架上；
21.202、浇筑混凝土，使得楼板和颗粒阻尼器形成整体。
22.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
23.1、本发明所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板，通过将颗粒阻尼器与楼板结合形成整体，不仅使得楼板本身起到了耗能减震(振)作用，从而能够减轻地震和风致振动给建筑带来的危害，还大大节省了建筑物本身的使用空间。
24.2、本发明所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板，解决以往了安装阻尼器易受到空间限制的问题，从而扩大了颗粒阻尼器的应用范围。
25.3、本发明所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板，其颗粒阻尼器腔体被隔断划分的各个分区的形状为三棱柱体，大大提高了颗粒群碰撞的频率，拥有更强的减震(振)能力。
26.4、本发明所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板，所采用的颗粒阻尼器构造形式简单，原材料实惠，且与外置阻尼器相比，安装更为简单。
27.5、本发明所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板，在考虑到便利、经济、安全等因素后，对已安装在建筑物内的楼板和已安装在建筑物内的楼板分别进行了详细具体的方案设计，方便工作人员在不同情况下选用最适宜的方案来提高楼板的减震(振)作用。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。
附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
29.图1为本发明针对已安装在建筑物内的楼板所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板的平面示意图；
30.图2为本发明针对已安装在建筑物内的楼板所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板的正立面图；
31.图3为本发明针对新制作的楼板所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板的平面示意图；
32.图4为本发明针对新制作的楼板所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板的正立面图；
33.图5为本发明所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板所采用的颗粒阻尼器的平面示意图；
34.图6为本发明所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板所采用的颗粒阻尼器的正立面图；
35.图7为本发明所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板所采用的颗粒阻尼器支架结构示意图；
36.图中：1、楼板；2、颗粒阻尼器；3、阻尼器腔体；4、颗粒阻尼群；5、缓冲材料；6、隔断；7、阻尼器支架；8、连接件；9、混凝土。
具体实施方式
37.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本技术的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本技术的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，实施例中省略了对已知功能和构造的描述。
38.应该理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“本实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“一个实施例”或“本实施例”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
39.此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身并不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
40.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
41.本文中术语“至少一种”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和b的至少一种，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。
42.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
43.实施例1
44.本实施例介绍的是针对已安装在建筑物内的楼板所设计的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板的结构组成及其制作方法。
45.请参考图1，图1为本发明针对已安装在建筑物内的楼板所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板的平面示意图；请参考图2，图2为本发明针对已安装在建筑物内的楼板所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板的正立面图。
46.本实施例所设计的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板包括楼板1和颗粒阻尼器2，所述颗粒阻尼器2置于所述楼板1内部，不占用额外的使用空间。
47.进一步地，所述颗粒阻尼器2为可分区的。
48.本实施例所设计的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板还包括阻尼器支架7，所述阻尼器支架7固定在楼板1底部，所述颗粒阻尼器2放置在所述阻尼器支架7上。
49.进一步地，所述阻尼器支架7为一长方体薄板，所用材料为钢材。
50.本实施例所设计的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板的制作方法如下：
51.101、楼板1切割后，将阻尼器支架7通过连接件8固定在楼板1切割区域的底部；
52.102、将颗粒阻尼器2放置在阻尼器支架7上；
53.103、浇筑混凝土9，使得楼板1和颗粒阻尼器2形成整体。
54.进一步地，所述连接件8可以选用化学锚栓或膨胀螺栓，比起其他连接方式，使用化学锚栓或膨胀螺栓连接具有连接牢固、操作简单、方便更换等优点。
55.与上述制作方法不同的是，在制作过程中，还可以将楼板1沿厚度方向部分切割，将颗粒阻尼器2直接放入楼板1切割洞口内，然后通过浇筑混凝土9使二者形成整体。
56.实施例2
57.基于上述实施例1，本实施例介绍的是针对新制作的楼板所设计的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板的结构组成及其制作方法。
58.请参考图3，图3为本发明针对新制作的楼板所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板的平面示意图；请参考图4，图4为本发明针对新制作的楼板所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板的正立面图。
59.本实施例所设计的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板包括楼板1、颗粒阻尼器2和阻尼器支架7，所述颗粒阻尼器2和所述阻尼器支架7均置于所述楼板1内部，不占用额外的使用空间，且所述颗粒阻尼器2放置在所述阻尼器支架7上。
60.进一步地，所述颗粒阻尼器2为可分区的。
61.本实施例所设计的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板的制作方法为：
62.201、浇筑混凝土9前，在楼板1中布置阻尼器支架7，并将阻尼器2放在阻尼器支架7上；
63.202、浇筑混凝土9，使得楼板1和颗粒阻尼器2形成整体。
64.进一步地，步骤201中所述阻尼器支架7通过绑定或者焊接的方式与楼板1中的钢
筋固定在一起。
65.本技术之所以选择步骤201的连接方式是因为在前期研发过程中发现，若将阻尼器直接放在钢筋上，会对阻尼器腔体的尺寸有限制，且固定不牢靠，而在制作时预先将阻尼器支架与钢筋连接在一起，然后将颗粒阻尼器放在其上，能够有效避免上述问题。
66.将实施例2与实施例1相比，两者的区别在于由于所适用的楼板不同，因此阻尼器支架的安装位置以及连接方法不同，但其余各种做法以及所用材料均相同。
67.实施例3
68.基于上述实施例1或2，本实施例介绍了一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板所采用的颗粒阻尼器的结构组成。
69.请参考图5，图5为本发明所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板所采用的颗粒阻尼器的平面示意图；请参考图6，图6为本发明所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板所采用的颗粒阻尼器的正立面图；请参考图7，图7为本发明所提供的一种具有震振双控功能的颗粒阻尼楼板所采用的颗粒阻尼器支架结构示意图。
70.可分区的颗粒阻尼器2包括阻尼器腔体3、阻尼颗粒群4、缓冲材料5以及用于分区的隔断6，所述颗粒阻尼器腔体3内壁贴有一层缓冲材料5，且其内部通过隔断6划分为多个分区，各个分区内均放有阻尼颗粒群4。
71.进一步地，所述颗粒阻尼器腔体3结构可以为长方体、正方体、圆柱体等其他几何形式。
72.进一步地，分区数目可根据楼板1的尺寸来调整。
73.进一步地，所述颗粒阻尼器腔体3被隔断6划分的各个分区的形状为三棱柱体，大大提高了颗粒群碰撞的频率，拥有更强的减震(振)能力。
74.进一步地，阻尼颗粒群4在水平面的投影面积为阻尼器腔体3内各个分区水平面积的10％-100％。
75.进一步地，所述阻尼颗粒群4中的每个颗粒可以是金属或非金属材料，如：微颗粒铁砂、铅粒、钢球、混凝土球橡胶球、玻璃球或陶瓷球等，且每个颗粒的尺寸均相同。
76.进一步地，所述缓冲材料5用于帮助阻尼颗粒群4碰撞耗能，所用缓冲材料5可以是橡胶、针织棉等。
77.所述颗粒阻尼器2的工作原理为：当楼板1受到地震作用产生振动或风致振动时，其内部颗粒阻尼器2通过阻尼颗粒群4之间以及阻尼颗粒群4与阻尼器腔室3之间的碰撞与摩擦消耗能量，减轻振动作用。
78.以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。