TLD浆柱结构及其与主体结构连接牢固的一体化施工方法

技术领域

本申请涉及超高层建筑工程减震中的阻尼器技术领域，尤其涉及一种TLD浆柱结构及其与主体结构连接牢固的一体化施工方法。

背景技术

随着社会经济和科学技术的发展，超高层建筑遍地开花，尤其大中型城市，其建设用地面积有限，只有不断地向高空发展，拓展生活和工作空间，尽管安全性得以保障，但随着人们生活水平不断地提高，生活品味的要求也越来越高，对居住和办公的舒适性要求也越来越高，特别是在地震频发区域和沿海台风地带，在遇地震或较大风力时需减小建筑物的摇晃幅度。为此，被称为“定楼神器”的调谐阻尼器随之而来，这对超高层的建设使用有重要意义。

国内乃至国外应用较为广泛和成熟的当属调谐质量阻尼器，它是超高层建筑应对风致振动，在强风时降低加速度响应、降低大楼晃动幅度，提高建筑内部人员舒适度的一种装置，一般由几百上千吨的质量块、吊索、常规阻尼器、限位阻尼器组成。近年来又出现一种新的调谐液体阻尼器(Tuned Lipuid Damper，简称TLD)，它具有成本低，结构简单，易于施工等优点，其浆柱作为调谐液体阻尼器的重要组成部分，作用是增强水箱中液体晃荡的耗能能力。因此，如何保证浆柱与主体结构紧固连接以保证控制力能够有效作用到主体结构上，对阻尼器发挥作用意义重大。

调谐液体阻尼器主要包括调谐液体阻尼器系统和结构-调谐液体阻尼器监测系统两个部分。调谐液体阻尼器系统主要由水箱箱体和桨柱构成，水箱箱体一般由钢筋混凝土材料建造，桨柱一般采用钢结构，焊接使之牢固固定在水箱底板指定位置的预埋件上，其表面要做防腐保护处理。结构-调谐液体阻尼器监测系统负责结构-调谐液体阻尼器响应包括水箱液面响应、结构振动响应的测量(有的也包括对大楼顶部的风速风向的测量)、信号分析和调谐处理以及最后的调谐液体阻尼器减振性能评价是实施结构-调谐液体阻尼器控制的重要组成部分。然而在现阶段施工过程中，调谐液体阻尼器的浆柱与主体结构连接牢固的施工效率比较低，施工过程中焊接质量不高，导致浆柱与主体结构连接的可靠度不高，难以发挥出调谐液体阻尼器的最佳性能。

因此，亟需提出一种新的技术方案来解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本申请提供一种调谐液体阻尼器的浆柱结构及其施工方法，以解决现阶段调谐液体阻尼器安装效率低以及连接可靠度不高的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一方面，本申请提供一种调谐液体阻尼器的浆柱结构，包括一个或多个浆柱本体，多个所述浆柱本体平行间隔设置，所述浆柱本体为柱状结构件，所述浆柱本体的两端分别一体设置有锚接组件，所述锚接组件包括锚板和与所述锚板焊接固定的锚筋，所述锚板和所述浆柱本体的端面相连，所述锚筋设置在所述锚板背离所述浆柱本体的板面上。

上述技术方案中优选的，所述锚板上设置有若干个所述锚筋，所述锚板上形成安装孔位，一个所述锚筋焊接固定在所述安装孔位中。

优选的，所述锚筋包括竖直部和与所述竖直部垂直的平直部，所述锚筋的平直部用以实现与水箱的焊接固定。所述竖直部背离所述平直部的一端与锚板焊接固定。

优选的，所述浆柱本体通过两端的锚接组件分别与水箱的箱体底壁和箱体顶壁相连。

优选的，所述水箱的箱体底壁包括底筋和底面面筋，所述底筋和底面面筋被混凝土浇筑后形成所述箱体底壁，所述底筋靠近所述箱体底壁的外表面，所述底面面筋靠近所述箱体底壁的内表面。

优选的，所述水箱的箱体顶壁包括顶筋和顶面面筋，所述顶筋和顶面面筋被混凝土浇筑后形成所述箱体顶壁，所述顶筋靠近所述箱体顶壁的外表面，所述顶面面筋靠近所述箱体顶壁的内表面。

优选的，所述浆柱本体一端的锚接组件通过其上设置的锚筋的平直部与箱体底壁上的底筋焊接固定。

优选的，所述浆柱本体另一端的锚接组件通过其上设置的锚筋的平直部与箱体顶壁上的顶筋焊接固定。

优选的，所述浆柱本体的端面和所述锚板焊接固定。

优选的，所述浆柱本体包括主柱和相对设置在所述主柱两侧的加强柱，所述主柱的侧壁和所述加强柱的侧壁上设置有若干个连接件，若干个所述连接件沿所述主柱的中心轴线间隔设置。

优选的，所述浆柱本体和所述锚接组件分别为钢结构件。

另一方面，本申请还提供一种调谐液体阻尼器的浆柱结构与主体结构连接牢固的一体化施工方法，所述主体结构包括水箱，所述水箱包括箱体底壁、箱体侧壁和箱体顶壁，所述浆柱结构的一端与所述箱体底壁相连，另一端与所述箱体顶壁相连，该施工方法包括如下操作步骤：

S1：于所述浆柱结构的两端分别一体成型锚接组件，于所述箱体底壁上铺设底筋，所述浆柱结构一端的锚接组件与所述底筋焊接固定；

S2：于箱体底壁上铺设底面面筋，对箱体底壁进行混凝土浇筑；

S3：对箱体侧壁进行混凝土浇筑，完成箱体侧壁成型；

S4：于箱体顶壁铺设顶筋和顶面面筋，将所述浆柱结构另一端的锚接组件与所述顶筋焊接固定；

S5：对箱体顶壁进行混凝土浇筑，使得所述浆柱结构与所述水箱一体固定连接。

上述技术方案进一步的，所述锚接组件包括锚板和设置在所述锚板上的若干个锚筋，所述锚板上形成安装孔位，一个所述锚筋焊接固定在所述安装孔位中。

进一步的，所述锚筋包括竖直部和与所述竖直部垂直的平直部，所述锚筋的平直部与箱体底壁上的底筋焊接固定，或，所述锚筋的平直部与箱体顶壁上的顶筋焊接固定。

进一步的，所述底筋和底面面筋被混凝土浇筑后形成所述箱体底壁，所述底筋靠近所述箱体底壁的外表面，所述底面面筋靠近所述箱体底壁的内表面。

进一步的，所述顶筋和顶面面筋被混凝土浇筑后形成所述箱体顶壁，所述顶筋靠近所述箱体顶壁的外表面，所述顶面面筋靠近所述箱体顶壁的内表面。

相比现有技术，本申请具有以下有益效果：

本申请提供一种调谐液体阻尼器的浆柱结构，该浆柱结构包括若干个浆柱本体，浆柱本体的两端分别一体设置有锚接组件，锚接组件包括一体连接的锚板和锚筋，锚板与锚筋穿孔塞焊，浆柱本体的端面和锚板四面围焊，现场施工时可将浆柱本体一端的锚筋与主体结构水箱箱体底壁上的底筋焊接固定，再将浆柱本体另一端的锚筋与主体结构水箱箱体顶壁上的顶筋焊接固定，从而达到浆柱本体与主体结构连接牢固，浆柱结构为钢结构件，可以在工厂预制成型，施工时运至现场，提高了施工效率，且浆柱结构一体加工成型，其焊接质量更好，钢结构牢固可靠，适合在实际工程中推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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它附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。

图1为一种实施例中本申请提供的调谐液体阻尼器的水箱的俯视结构示意图，图示的水箱中布置有浆柱结构；

图2为图1中D处的局部放大示意图，图示出了浆柱本体的俯视结构示意图；

图3为一种实施例中本申请提供的调谐液体阻尼器的水箱的侧视结构示意图；

图4为一种实施例中本申请提供的调谐液体阻尼器的水箱的正视结构示意图；

图5为一种实施例中本申请提供的调谐液体阻尼器的浆柱本体的两端与水箱连接紧固的结构示意图；

图6a为一种实施例中本申请提供的调谐液体阻尼器的锚接组件的锚板的平面结构示意图；

图6b为图5中A处的结构示意图，主要示出了浆柱本体上的焊点的位置；

图6c为图6b中LB处的焊接深化图，主要示出了LB处的焊缝的结构；

图7为一种实施例中本申请提供的调谐液体阻尼器的锚接组件的结构示意图；

图8为图7中E处的局部放大示意图，图示了锚筋和锚板的连接结构及焊接位置；

图9为图5中C处的结构示意图，主要示出了浆柱本体通过底端的锚接组件与箱体底壁进行连接的大体结构；

图10为图9中DB处的焊接深化图，主要示出了DB处的焊缝的结构；

图11为一种实施例中本申请提供的调谐液体阻尼器的浆柱本体的一端与锚接组件相连的结构示意图；

图12为图5中B处的结构示意图，主要示出了浆柱本体通过顶端的锚接组件与箱体顶壁进行连接的大体结构。

附图标记说明：

1、浆柱结构；

11、浆柱本体；111、主柱；112、加强柱；113、连接件；

12、锚接组件；121、锚板；1211、安装孔位；122、锚筋；1221、竖直部；1222、平直部；

2、水箱；

21、箱体底壁；211、底筋；

22、箱体顶壁；221、顶筋；

23、箱体侧壁。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本申请作进一步详述。

在本申请的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。

本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本申请揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本申请表述的范畴。

实施例一

调谐液体阻尼器包括水箱箱体和桨柱，浆柱可以增强水箱中液体晃荡的耗能能力。因此，浆柱与主体结构紧固连接是保证控制力能够有效作用到主体结构上的重要条件。但现有调谐液体阻尼器的水箱箱体和桨柱在施工过程中效率低下，焊接质量不高且连接可靠度不高。为了解决现有技术中的问题，本申请提供一种调谐液体阻尼器的浆柱结构。下面结合附图对该浆柱结构进行详细说明。

参见图1和图3，本申请提供的调谐液体阻尼器的浆柱结构1包括多个浆柱本体11，多个浆柱本体11平行间隔设置。参见图5，浆柱本体11为柱状结构件，浆柱本体11的两端分别一体设置有锚接组件12。参见图7，锚接组件12包括锚板121和与锚板121焊接固定的锚筋122，锚板121和浆柱本体11的端面相连，锚筋122设置在锚板121背离浆柱本体11的板面上。锚板121上设置有若干个锚筋122，锚板121上形成安装孔位1211，一个锚筋122焊接固定在安装孔位1211中。锚筋122包括竖直部1221和与竖直部1221垂直的平直部1222，锚筋122的平直部1222用以实现与水箱2的焊接固定。所述竖直部1221背离所述平直部1222的一端与锚板121焊接固定。

在一种实施例中，参见图2和图3，水箱2包括箱体底壁21、箱体侧壁23和箱体顶壁22。浆柱结构1的一端与箱体底壁21相连，另一端与箱体顶壁22相连。进一步的，浆柱本体11通过两端的锚接组件12分别与水箱2的箱体底壁21和箱体顶壁22相连。

在一种实施例中，参见图9，水箱2的箱体底壁21包括底筋211和底面面筋，底筋211和底面面筋被混凝土浇筑后形成箱体底壁21，底筋211靠近箱体底壁21的外表面，底面面筋靠近箱体底壁21的内表面。参见图12，水箱2的箱体顶壁22包括顶筋221和顶面面筋，顶筋221和顶面面筋被混凝土浇筑后形成箱体顶壁22，顶筋221靠近箱体顶壁22的外表面，顶面面筋靠近箱体顶壁22的内表面。浆柱本体11一端的锚接组件12通过其上设置的锚筋122的平直部1222与箱体底壁21上的底筋211焊接固定。浆柱本体11另一端的锚接组件12通过其上设置的锚筋122的平直部1222与箱体顶壁22上的顶筋221焊接固定。浆柱本体11的端面和锚板121焊接固定。

在一种实施例中，参见图2，浆柱本体11包括主柱111和相对设置在主柱111两侧的加强柱112，主柱111的侧壁和加强柱112的侧壁上设置有若干个连接件113，若干个连接件113沿主柱111的中心轴线间隔设置。继续参见图2，主柱111和加强柱112可以是钢板，主柱111和加强柱112构成十字结构，连接主柱111的侧壁和加强柱112的侧壁的连接件113可以是钢板。

在一种实施例中，浆柱本体11和锚接组件12分别为钢结构件，浆柱本体11可以是钢管结构或者钢板结构。锚接组件12的锚板121为钢板，锚筋122为钢筋。

因此，本申请提供的调谐液体阻尼器的浆柱结构1包括若干个浆柱本体11，浆柱本体11的两端分别一体设置有锚接组件12，锚接组件12包括一体连接的锚板121和锚筋122，锚板121与锚筋122穿孔塞焊，浆柱本体11的端面和锚板121四面围焊，现场施工时可将浆柱本体11一端的锚筋122与主体结构水箱2箱体底壁21上的底筋211焊接固定，再将浆柱本体11另一端的锚筋122与主体结构水箱2箱体顶壁22上的顶筋221焊接固定，从而达到浆柱本体11与主体结构连接牢固，浆柱结构1为钢结构件，可以在工厂预制成型，施工时运至现场，提高了施工效率，且浆柱结构1一体加工成型，其焊接质量更好，钢结构牢固可靠，适合在实际工程中推广应用。

实施例二

基于上述的调谐液体阻尼器的浆柱结构1，本申请实施例还提供一种调谐液体阻尼器的浆柱结构1与主体结构连接牢固的一体化施工方法，所述主体结构包括水箱2，水箱2包括箱体底壁21、箱体侧壁23和箱体顶壁22，浆柱结构1的一端与箱体底壁21相连，另一端与箱体顶壁22相连。

在一种实施例中，锚接组件12包括锚板121和设置在锚板121上的若干个锚筋122，锚板121上形成安装孔位1211，一个锚筋122焊接固定在安装孔位1211中。锚筋122包括竖直部1221和与竖直部1221垂直的平直部1222，锚筋122的平直部1222与箱体底壁21上的底筋211焊接固定，或，锚筋122的平直部1222与箱体顶壁22上的顶筋221焊接固定。底筋211和底面面筋被混凝土浇筑后形成箱体底壁21，底筋211靠近箱体底壁21的外表面，底面面筋靠近箱体底壁21的内表面。顶筋221和顶面面筋被混凝土浇筑后形成箱体顶壁22，顶筋221靠近箱体顶壁22的外表面，顶面面筋靠近箱体顶壁22的内表面。

本申请提供的施工方法在一种具体的实施例中可简述为如下几个操作步骤：

(1)如图1所示，设计水箱2及浆柱结构1的布置方案；

(2)进行水箱2底板结构施工，可提前在钢结构工厂中加工浆柱钢结构件(浆柱本体11和锚接组件12)，严格把控焊接质量；

(3)浆柱下部的锚板121及锚筋122一体化预制好后，质检合格后发往项目施工现场待用；

(4)待水箱2箱体底壁21的底筋211铺设好后，进行浆柱下部锚板121及锚筋122的预埋，锚筋122底部平直段与底筋211焊接固定，再进行箱体底壁21的底面面筋施工，混凝土浇筑前，可采用水平尺调平，保证锚板121的平整度；

(5)待混凝土达到强度，水箱2的箱体侧壁23施工完成后，进行水箱2箱体顶壁22施工前，采用塔吊完成浆柱本体11及其上部锚板121锚筋122的吊装，按照图纸及箱体底壁21锚板121现场修整后的点位进行对应安装，锚板121及浆柱端面采用四周满焊固定；

(6)当浆柱底部焊接固定后，进行质量检查，合格后，开始水箱2箱体顶壁22结构施工，铺设箱体顶壁22的顶筋221和顶面面筋后，将锚筋122平直段与顶筋221焊接固定，最后浇筑混凝土，使整个浆柱结构1与主体结构水箱2连接成一体，最后对钢结构进行防锈处理。

本申请实施例提供的施工方法用于调谐液体阻尼器的浆柱与主体结构连接牢固可靠。本申请提供的施工方法与现有施工方法相比，具有如下优点：

1、本申请中浆柱结构是钢构件，可采用工厂一体化预制，提高了安装效率，保证了焊接质量。

2、本申请区别于其他钢筋纵轴向与埋板接触，角焊缝采取满焊或者断续焊的方法，本申请采用穿孔塞焊的方法，焊接质量更容易保证，提高了牢固可靠性。

3、本申请可以更好的适用于水箱顶板、底板结构一般的厚度，不需要特别加强，较直锚钢筋与埋板穿孔塞焊，可减少垂直方向直锚钢筋长度及结构板厚度，达到同等或更好的牢固可靠性，在实际工程应用中更为经济、安全、高效。

综上所述，本申请提供的施工方法可根据超高层建筑工程减震实际情况，确定选用调谐液体阻尼器及浆柱固定，比其它阻尼器及固定方法更为经济、牢固、高效。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。

上文中通过一般性说明及具体实施例对本申请作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本申请的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本申请的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本申请的权利要求保护范围。