[发明专利]一种采用玻璃钢的新型液体协调阻尼器

权利要求书

1.一种采用玻璃钢的新型液体协调阻尼器，其特征在于，包括钢筋混凝土水箱、十字型截面玻璃钢浆柱、受力钢筋(10)、预埋套筒(9)和焊接钢板(11)；

所述钢筋混凝土水箱包括钢筋混凝土水箱顶板(2)和钢筋混凝土水箱侧墙(1)，钢筋混凝土水箱侧墙(1)底部用于与建筑顶层楼板(3)固定连接，钢筋混凝土水箱顶板(2)用于固定在钢筋混凝土水箱侧墙(1)的顶部，钢筋混凝土水箱顶板(2)、钢筋混凝土水箱侧墙(1)和建筑顶层楼板(3)围拢形成箱体，箱体内能够容纳协调液体阻尼器液体(13)，且钢筋混凝土水箱顶板(2)和建筑顶层楼板(3)内均设置有受力钢筋(10)和预埋套筒(9)，预埋套筒(9)通过焊接钢板(11)与受力钢筋(10)连接；

十字型截面玻璃钢浆柱位于箱体内，且十字型截面玻璃钢浆柱的顶部和底部通过相应的预埋套筒(9)分别与钢筋混凝土水箱顶板(2)及建筑顶层楼板(3)可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的一种采用玻璃钢的新型液体协调阻尼器，其特征在于，所述钢筋混凝土水箱通过现场施工制得。

3.根据权利要求1所述的一种采用玻璃钢的新型液体协调阻尼器，其特征在于，所述十字型截面玻璃钢浆柱在工厂预制得到。

4.根据权利要求1所述的一种采用玻璃钢的新型液体协调阻尼器，其特征在于，十字型截面玻璃钢浆柱(5)包括十字型截面浆柱(5)、固定在十字型截面浆柱(5)两端的玻璃钢浆柱连接板(8)和沿十字型截面浆柱(5)长度方向设置的多个浆柱加劲肋(7)。

5.根据权利要求4所述一种采用玻璃钢的新型液体协调阻尼器，其特征在于，十字型截面玻璃钢浆柱的侧向位移、最大弯矩满足如下公式要求：

式中：F_max为通过试验及模拟分析得到浆柱底部最大剪力；R_A为玻璃钢浆柱底部反力；M_max表示浆柱底部受水流作用的最大弯矩；M_A为玻璃钢浆柱底部弯矩；E为玻璃钢弹性模量；L为玻璃钢浆柱长度；l为协调液体阻尼器液体高度。

6.根据权利要求4所述的一种采用玻璃钢的新型液体协调阻尼器，其特征在于，玻璃钢浆柱连接板(8)上开设有螺栓连接预留孔(6)，玻璃钢浆柱连接板(8)和预埋套筒(9)之间通过高强螺栓和螺栓连接预留孔(6)的配合实现连接。

7.根据权利要求1所述的一种采用玻璃钢的新型液体协调阻尼器，其特征在于，钢筋混凝土水箱采用C20、C25或C30等级混凝土，受力钢筋采用HRB400级钢筋，所述十字型截面玻璃钢浆柱采用FRP掺量42.5％、43.7％、44.55％或以上的玻璃钢材料。

8.根据权利要求1所述的一种采用玻璃钢的新型液体协调阻尼器，其特征在于，钢筋混凝土水箱的尺寸依据使用功能、建筑顶层楼板强度和变形进行设计。

9.根据权利要求1所述一种采用玻璃钢的新型液体协调阻尼器，其特征在于，十字型截面玻璃钢浆柱的尺寸满足如下公式要求：

式中：M_x、M_y为通过试验及模拟分析得到的浆柱底部最大弯矩；W_nx、W_ny为玻璃钢浆柱净截面模量；γ_x、γ_y为玻璃钢浆柱截面塑性发展系数；f_g为玻璃钢抗弯强度设计值；V为通过试验及模拟分析得到的浆柱底部最大剪力；S为玻璃钢浆柱毛截面面积矩；I为玻璃钢浆柱毛截面惯性矩；t_w为十字型截面玻璃钢浆柱厚度；f_vg为玻璃钢抗剪强度设计值。

10.根据权利要求1-9任一所述一种采用玻璃钢的新型液体协调阻尼器，其特征在于，预埋套筒强度、焊接钢板长度、高强螺栓直径和强度应满足如下公式要求：

式中：N_Ed、V_Ed为预埋套筒拉力、剪力荷载设计值；N_Rd,s、V_Rd,s为预埋套筒拉力、剪力承载力设计值；D为建筑顶层楼板及钢筋混凝土水箱纵向受力钢筋的直径；f_t为建筑顶层楼板及钢筋混凝土水箱纵向受力钢筋的抗拉强度；K为双面角焊缝应力集中系数；h_e为角焊缝有效高度；l_w为焊缝的计算长度；l_dw为单面焊缝的计算长度。