[實用新型]一種基于分形理論的高耗能仿生樹狀支承結構

有效

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• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN207776105U
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 華淵;許春陽;王明月;莊寒冰
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: E04B1/342
• 分類號: E04B1/342;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

一種基于分形理論的高耗能仿生樹狀支承結構，其包括下部格構柱和上部仿生樹狀結構，所述格構柱采用屈曲約束支撐；所述仿生樹狀結構從與格構柱連接處開始向上逐級分支，經三次分支后形成樹狀結構，分支末端用于連接上部屋蓋。本實用新型的支撐結構將分形理論與仿生樹狀結構形態(tài)創(chuàng)構結合起來，采用逐級分支，有利于力流的匯聚，使傳力路徑更加明確，受力更加合理；將仿生樹狀結構與新型屈曲約束支撐的格構柱結合使得結構穩(wěn)定性能更好，能夠在抗震效果良好的基礎上有效增大支承跨度。

技術領域

本實用新型涉及建筑結構技術領域，具體涉及一種基于分形理論的高耗能仿生樹狀支承結構。

背景技術

隨著現代科技技術的發(fā)展和建筑技術的進步，人們對建筑結構抗震吸能消能的要求也越來越高，尤其體現在對大跨度結構的支承體系中。目前大跨度建筑支承體系在強震作用下，結構常處于彈塑性狀態(tài)，承擔大部分水平地震作用的支撐在反復荷載作用下明顯表現出拉壓性能不一致，受拉時屈服，受壓時屈曲，結構出現薄弱結構層或結構構件，抗震能力下降，消能減震效果不理想，支承跨度也會受到一定的限制，如何在增大支承跨度的同時保證支承體系本身的穩(wěn)定性成了人們不斷追求的目標。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種具有較好穩(wěn)定性，能夠有效增大支承跨度的基于分形理論的高耗能仿生樹狀支承結構。

本實用新型解決上述技術問題采用的技術方案為：一種基于分形理論的高耗能仿生樹狀支承結構，其包括下部格構柱和上部仿生樹狀結構，所述格構柱采用屈曲約束支撐；所述仿生樹狀結構從與格構柱連接處開始向上逐級分支，經三次分支后形成樹狀結構，分支末端用于連接上部屋蓋。

進一步地，所述的格構柱為四根主柱連接的呈內凹的四棱柱。

進一步地，所述的仿生樹狀結構從每根主柱頂端經兩次分支形成第一分支路徑，第一分支路徑經三次分支后形成第二分支路徑，第二分支路徑包括上分支路徑和下分支路徑，上分支路徑經三次分支以及下分支路徑經兩次分支后形成第三分支路徑。

進一步地，所述的第二分支路徑包括兩支上分支路徑和一支下分支路徑，上分支路徑經三次分支后形成上第三分支路徑，下分支路徑經兩次分支后形成下第三分支路徑。

進一步地，相鄰的所述上第三分支路徑末端互相連接，所述的下第三分支路徑中部由呈向上折疊狀的連接桿互相連接。

本實用新型的建筑支撐結構具備的有益效果為：

1. 本實用新型的支撐結構將分形理論與仿生樹狀結構形態(tài)創(chuàng)構結合起來，采用逐級分支，有利于力流的匯聚，使傳力路徑更加明確，受力更加合理；

2. 通過一種高效的三維樹狀結構找形方法得到三級分支的仿生樹狀結構，能夠在保證穩(wěn)定性的同時達到較大支承跨度的要求，且使結構更加美觀；

3. 格構柱采用一種新型屈曲約束支撐（簡稱BRB），受力時拉壓雙向均能達到屈服，在屈服后能吸收大量能量，使得在彈性階段起高強度斜撐構件的作用，屈服后又是一種良好遲滯型阻尼器，能夠吸收大量地震能量，從而達到減震耗能的要求；

4. 仿生樹狀結構結合格構柱使得結構穩(wěn)定性能更好。

附圖說明

圖1為本實用新型的俯視結構示意圖；

圖2為本實用新型的側視結構示意圖；

圖3為本實用新型的立體結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的說明。