[發(fā)明專利]一種功能分離型雙重子系統(tǒng)協(xié)同減震結(jié)構(gòu)體系

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710004877.1
• 申請(qǐng)日: 2017-01-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106759859B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林旭川;胡陽(yáng)陽(yáng);白涌滔;牟犇;王濤;趙森林;王宇航
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所
• 主分類號(hào): E04B1/18
• 分類號(hào): E04B1/18;E04B1/24;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

本發(fā)明公開(kāi)了一種功能分離型雙重子系統(tǒng)協(xié)同減震結(jié)構(gòu)體系，包括抗重力子系統(tǒng)、抗側(cè)力子系統(tǒng)以及連接在兩個(gè)子系統(tǒng)間的阻尼器。其中抗重力子系統(tǒng)和抗側(cè)力子系統(tǒng)采用彼此分離布置，連接在二者之間的阻尼器為主要振動(dòng)耗能部件。本裝置結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單可靠，通過(guò)阻尼器將抗重力子系統(tǒng)和抗側(cè)力子系統(tǒng)兩種動(dòng)力特性迥異、功能互補(bǔ)的子結(jié)構(gòu)系統(tǒng)連接在一起形成一種性能優(yōu)異的子結(jié)構(gòu)協(xié)同減震結(jié)構(gòu)體系。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)工程抗震領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種功能分離型雙重子系統(tǒng)協(xié)同減震結(jié)構(gòu)體系。

背景技術(shù)

我國(guó)是一個(gè)破壞性地震多發(fā)的國(guó)家，國(guó)內(nèi)外震害經(jīng)驗(yàn)表明，房屋建筑的倒塌或損壞是造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的主要原因。重要建筑(如醫(yī)院、學(xué)校、人員密集場(chǎng)所等)在地震中的破壞或中斷使用則可能引發(fā)更加嚴(yán)重的此生災(zāi)害。因此，針對(duì)重要建筑和大型商業(yè)建筑，通過(guò)新材料和消能減震技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑在大震下不損傷或使用功能不中斷，對(duì)提高社會(huì)抗震、減災(zāi)能力具有重要意義。

地震中經(jīng)常發(fā)生相鄰建筑碰撞的現(xiàn)象，不僅可導(dǎo)致建筑局部破壞，還可能導(dǎo)致其整體倒塌。國(guó)內(nèi)外學(xué)者根據(jù)這個(gè)問(wèn)題，嘗試在振動(dòng)特性差異較大的相鄰建筑之間布置阻尼器，不僅可以避免建筑之間發(fā)生碰撞、倒塌，而且可有效降低建筑的地震響應(yīng)和損傷程度。本發(fā)明基于該發(fā)現(xiàn)，結(jié)合建筑的受力特點(diǎn)和新型高強(qiáng)鋼材料的應(yīng)用，提出將單體建筑結(jié)構(gòu)分解成兩個(gè)受力功能不同、振動(dòng)特性迥異的子系統(tǒng)，并通過(guò)阻尼器將二者連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)重要單體建筑高效耗能、在大震下主體結(jié)構(gòu)不受損傷的目的。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明針對(duì)上述的問(wèn)題，提供了一種功能分離型雙重子系統(tǒng)協(xié)同減震結(jié)構(gòu)體系。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種功能分離型雙重子系統(tǒng)協(xié)同減震結(jié)構(gòu)體系，包括阻尼器、抗重力子系統(tǒng)和抗側(cè)力子系統(tǒng)；

抗重力子系統(tǒng)包括豎直設(shè)置的若干根內(nèi)框架柱和若干層水平設(shè)置的內(nèi)框架梁層，內(nèi)框架梁層的形狀為十字架型，每層內(nèi)框架梁層包括相互垂直設(shè)置的第一內(nèi)框架梁機(jī)構(gòu)和第二內(nèi)框架梁機(jī)構(gòu)，每層內(nèi)框架梁層上鋪設(shè)有樓板；所述第一內(nèi)框架梁機(jī)構(gòu)包括N根依次水平設(shè)置的第一一內(nèi)框架梁、第一二內(nèi)框架梁、第一三內(nèi)框架梁、……、第一N-1內(nèi)框架梁、第一N內(nèi)框架梁,其中，N為正整數(shù)；第二內(nèi)框架梁機(jī)構(gòu)包括M根依次水平設(shè)置的第二一內(nèi)框架梁、第二二內(nèi)框架梁、第二三內(nèi)框架梁、……、第二M-1內(nèi)框架梁、第二M內(nèi)框架梁，其中，M為正整數(shù)；

第一二內(nèi)框架梁、第一三內(nèi)框架梁、……、第一N-1內(nèi)框架梁、第二二內(nèi)框架梁、第二三內(nèi)框架梁、……、第二M-1內(nèi)框架梁的連接處均設(shè)置有內(nèi)框架柱；

抗側(cè)力子系統(tǒng)為中空的長(zhǎng)方體框架，抗側(cè)力子系統(tǒng)設(shè)置在抗重力子系統(tǒng)的外側(cè)，所述抗重力子系統(tǒng)和抗側(cè)力子系統(tǒng)通過(guò)阻尼器相連接。

進(jìn)一步地，抗側(cè)力子系統(tǒng)包括豎直設(shè)置的若干根外框架柱和若干層水平設(shè)置的長(zhǎng)方形外框架梁層，外框架梁層由若干根首尾依次相連接的第三框架梁構(gòu)成，每層外框架梁層內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)內(nèi)框架梁層；外框架梁層與該內(nèi)框架梁層在同一水平面上；若干層水平設(shè)置的外框架梁層通過(guò)外框架柱連接在一起；若干層外框架梁層構(gòu)成一個(gè)中空的長(zhǎng)方體外框架梁層單體，外框架梁層單體的每個(gè)側(cè)面上設(shè)置有兩根外框架支撐，兩根外框架支撐分別設(shè)置在外框架梁層單體的每個(gè)側(cè)面的位置對(duì)角線上。

進(jìn)一步地，每?jī)蓪觾?nèi)框架梁層對(duì)應(yīng)設(shè)置一層外框架梁層；每四層外框架梁層構(gòu)成一個(gè)中空的長(zhǎng)方體外框架梁層單體。

進(jìn)一步地，阻尼器包括第一阻尼器和第二阻尼器，與外框架梁層高度相同的內(nèi)框架梁層中的第一一內(nèi)框架梁、第一N內(nèi)框架梁與第二三內(nèi)框架梁、……、第二M-2內(nèi)框架梁的連接處均設(shè)置有第二阻尼器；第二一內(nèi)框架梁、第二M內(nèi)框架梁與第一三內(nèi)框架梁、……、第一N-2內(nèi)框架梁的連接處均設(shè)置有第二阻尼器；第二阻尼器的另一端分別與該層外框架梁層的第三框架梁相連接。

進(jìn)一步地，內(nèi)框架柱、第一內(nèi)框架梁機(jī)構(gòu)和第二內(nèi)框架梁機(jī)構(gòu)采用Q390鋼、Q460鋼或Q690鋼。