[發(fā)明專利]預(yù)制裝配式懸臂框架水平、豎向多維隔震耗能系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610131350.0
• 申請日: 2016-03-09
• 公開（公告）號: CN105756214B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 莊鵬;王文婷;薛素鐸
• 申請（專利權(quán)）人: 北京建筑大學(xué)
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E01D19/00
• 代理公司: 北京馳納智財知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11367
• 代理人: 孫海波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土木工程建筑和橋梁的隔震減震技術(shù)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及預(yù)制裝配式懸臂框架水平、豎向多維隔震耗能系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計通過結(jié)構(gòu)構(gòu)件彈塑性變形耗散輸入的地震能量，以達到大震時結(jié)構(gòu)不倒的目標。雖大震后建筑未倒塌，但結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)構(gòu)件遭受明顯損傷及過大殘余變形，而加固、校直永久性變形的經(jīng)濟代價較大，技術(shù)亦較困難，以致拆除、重建。對公路橋而言，大震后雖未倒塌，但過大的殘余位移會使橋墩基底彎曲破壞，導(dǎo)致無法修復(fù)上部結(jié)構(gòu)而須拆除。建筑或橋梁的震后拆除、重建及運營停滯會造成巨大經(jīng)濟損失、環(huán)境污染等問題。

公開號為CN 203346783 U 的中國實用新型專利公開了含有屈曲約束支撐和隔震橡膠支座的減隔震橋梁結(jié)構(gòu)體系，包括：橋墩、固定在橋墩上方的蓋梁和位于蓋梁上端面的主梁；橋墩為雙立柱排架墩，且由雙立柱排架墩、蓋梁和地面組成矩形對角線方向固定有屈曲約束支撐，即屈曲約束支撐固定端連線傾斜方向與雙立柱排架墩、蓋梁和地面組成矩形對角線傾斜方向相同；所述蓋梁與主梁接觸端面設(shè)置有隔震橡膠支座；采用上述結(jié)構(gòu)通過屈曲約束支撐和隔震橡膠支座的設(shè)置，實現(xiàn)橫橋向由屈曲約束支撐提高抗震排架墩的抗震能力、縱橋向配有隔震橡膠支座起到減隔震的效果，提高了橋梁整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。但是該實用新型涉及的減隔震體系僅適用于橋梁等結(jié)構(gòu)，在建筑結(jié)構(gòu)中并不適用，且不具有自復(fù)位性能，也不具備隔離三維地震的功能。

公開號為CN 104763066 A 的中國發(fā)明專利公開了一種三維隔震裝置，包括了上蓋板、水平隔震部件、豎向隔震部件、側(cè)向鋼板；所述豎向隔震部件包括過渡連接鋼板，設(shè)置與過度連接鋼板下的核心連接部件，核心連接部件側(cè)向傾斜鉸接設(shè)置多個槽鋼阻尼器，槽鋼阻尼器的另一端與所述側(cè)向板鉸接；多個槽鋼阻尼器在靜載狀態(tài)下對核心連接部件具有向上的支撐及維持平衡的作用；核心連接部件下設(shè)置粘彈性疊層部件，粘彈性疊層部件和核心連接部件中間開孔，將帶鋼螺紋的鉛芯柱體插入孔中使側(cè)向板擠壓并與粘彈性層疊部件、核心連接部件形成整體。在動荷載作用下，槽鋼阻尼器屈服失穩(wěn)，剛度降為零，粘彈性疊層部件與鉛芯柱體起縱向減震作用。該裝置高度較大，在強震作用下易傾覆，且不具備自復(fù)位性能，此外，當構(gòu)件損壞后不易替換部件進行加固修復(fù)。

公開號為CN 102912878 A 的中國發(fā)明專利公開了一種模塊化建筑隔震體系，包括模塊化單元、單元連接件和隔震層，其中，模塊化單元為有方鋼管柱、鋼梁、墻體、樓板和剛拉桿共同構(gòu)成盒式受力體；模塊化單元通過單元連接件拼裝的方式為：剛拉桿穿過單元連接件的凸頭和端板上的小孔后，固定在單元連接件上，使上層的方鋼管柱和下層的方鋼管柱之間用過單元連接件和剛拉桿連接；隔震層包括隔震支座、上混凝土板、下混凝土板、鋼支撐、方鋼管柱底層模塊化單元通過所述的單元連接件固定連接到隔震層的上混凝土把。本發(fā)明提供的隔震體系，可有效抵御地震作用，滿足結(jié)構(gòu)承載能力和正常使用要求。該體系具有一定局限性：（1）對豎向地震作用無隔震耗能效果；（2）不具備震后自復(fù)位性能；（3）模塊化單元震后損壞不便修復(fù)更換構(gòu)件。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種預(yù)制裝配式懸臂框架水平、豎向多維隔震耗能系統(tǒng)，可形成具有自復(fù)位功能的隔震結(jié)構(gòu)體系。該系統(tǒng)的特點為阻尼能力強、性能可靠、可自復(fù)位、可隔離三維地震動。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案：

一種預(yù)制裝配式懸臂框架水平、豎向多維隔震耗能系統(tǒng)，包括水平隔震子系統(tǒng)和豎向隔震子系統(tǒng)；

所述水平隔震子系統(tǒng)包括形狀記憶合金（以下簡稱SMA）螺旋彈簧限位器、水平滑動支座和連接件；所述SMA螺旋彈簧限位器通過所述連接件連接于支承結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)頂部和上部結(jié)構(gòu)底部之間，呈放射狀均勻環(huán)向布置；水平滑動支座包括滑塊和水平滑動軌道，所述水平滑動軌道固定安裝在所述上部結(jié)構(gòu)底部，所述滑塊與所述水平滑動軌道相接觸，形成水平方向的滑動隔震機制，使得所述滑塊能在所述水平滑動軌道內(nèi)任意方向滑動，以耗散輸入的震動（如地震）能量；