[發明專利]變剛度放大阻尼耗能支撐體系

在審

• 申請號: 201610825217.5
• 申請日: 2016-09-14
• 公開（公告）號: CN107816142A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 王昌興;付學寶;黃林;王東方;袁昕;尹稚;袁牧
• 申請（專利權）人: 北京清華同衡規劃設計研究院有限公司;王昌興
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 黃德海

技術領域

本發明涉及建筑領域，具體而言，涉及一種變剛度放大阻尼耗能支撐體系。

背景技術

隨著《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2015)的實施，標志著我國對抗震設計的要求越來越高，對建筑結構的安全越來越重視。為了滿足規范的要求，不得不加大結構構件的尺寸，增加材料的強度，甚至很多建筑結構按照常規設計已難以滿足，鑒于此，減隔震技術被越來越廣泛地應用到建筑結構設計當中。

減隔震技術主要采用隔震支座、阻尼器和屈曲約束支撐等。隔震支座通過增加結構周期，降低地震輸入，同時增加結構阻尼，增加阻尼耗能，降低結構的損傷。阻尼器通過加大結構阻尼，增加阻尼耗能，降低結構損傷。屈曲約束支撐通過支撐屈曲耗能，降低結構損傷。

減隔震技術發揮效應的基礎是結構本身產生較大變形，一般設置在結構變形較大的位置處或在減隔震位置處采取適當措施對變形進行放大，但相關技術中的減隔震技術無法在大變形作用下同時滿足剛度的放大和阻尼耗能能力的增強，仍然存在安全隱患。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的上述技術問題之一。為此，本發明提出一種變剛度放大阻尼耗能支撐體系，該變剛度放大阻尼耗能支撐體系能夠在大變形作用下同時滿足剛度的放大和阻尼耗能能力的增強，從而提高安全性。

為實現上述目的，根據本發明的實施例提出一種變剛度放大阻尼耗能支撐體系，所述變剛度放大阻尼耗能支撐體系包括：建筑主體，所述建筑主體具有在水平方向上相對的第一側壁和第二側壁；第一放大阻尼斜支撐，所述第一放大阻尼斜支撐包括第一上支撐桿和第一下支撐桿，所述第一上支撐桿、所述第一下支撐桿和所述第一側壁呈三角形連接；第二放大阻尼斜支撐，所述第二放大阻尼斜支撐包括第二上支撐桿和第二下支撐桿，所述第二上支撐桿、所述第二下支撐桿和所述第二側壁呈三角形連接；阻尼器，所述阻尼器具有剪切耗能和軸向剛度，所述阻尼器的一端與所述第一上支撐桿和所述第一下支撐桿剛性連接，所述阻尼器的另一端與所述第二上支撐桿和所述第二下支撐桿剛性連接，其中，所述建筑主體未變形時，所述阻尼器的軸向與所述第一上支撐桿、所述第一下支撐桿、所述第二上支撐桿和所述第二下支撐桿中的每一個的軸向均具有大于0°的預定夾角；隨著所述建筑主體的變形逐漸增大，所述阻尼器的軸向與所述第一上支撐桿、所述第一下支撐桿、所述第二上支撐桿和所述第二下支撐桿中的至少一個的軸向逐漸重合。

根據本發明實施例的變剛度放大阻尼耗能支撐體系能夠在大變形作用下同時滿足剛度的放大和阻尼耗能能力的增強，從而提高安全性。

另外，根據本發明實施例的變剛度放大阻尼耗能支撐體系還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，所述建筑主體未變形時，所述阻尼器的軸向沿水平方向定向。

根據本發明的一個實施例，所述建筑主體未變形時，所述第一放大阻尼斜支撐和所述第二放大阻尼斜支撐關于所述阻尼器的橫向中心軸線對稱設置。

根據本發明的一個實施例，隨著所述建筑主體的變形逐漸增大，所述阻尼器的軸向與所述第一上支撐桿的軸向和所述第二下支撐桿的軸向逐漸重合；或所述阻尼器的軸向與所述第二上支撐桿的軸向和所述第一下支撐桿的軸向逐漸重合。

根據本發明的一個實施例，所述阻尼器進一步具有軸向耗能。

根據本發明的一個實施例，所述第一放大阻尼斜支撐和所述第二放大阻尼斜支撐中的每一個的剛度均大于所述阻尼器的軸向剛度。

根據本發明的一個實施例，所述第一放大阻尼斜支撐的剛度與所述第二放大阻尼斜支撐的剛度相等。

根據本發明的一個實施例，所述第一上支撐桿的長度與所述第一下支撐桿的長度相等，所述第二上支撐桿的長度與所述第二下支撐桿的長度相等。

根據本發明的一個實施例，所述第一上支撐桿的長度、所述第一下支撐桿的長度、所述第二上支撐桿的長度與所述第二下支撐桿的長度相等。

根據本發明的一個實施例，所述建筑主體的豎向截面為矩形，所述第一上支撐桿、所述第一下支撐桿、所述第二上支撐桿和所述第二下支撐桿分別連接在所述建筑主體的豎向截面的四個拐角處。

附圖說明

圖1是建筑主體未變形時根據本發明實施例的變剛度放大阻尼耗能支撐體系的結構示意圖。

圖2是建筑主體變形時根據本發明實施例的變剛度放大阻尼耗能支撐體系的結構示意圖。

圖3是根據本發明實施例的變剛度放大阻尼耗能支撐體系在上部水平荷載作用下的荷載-位移關系曲線圖。