[發明專利]一種巨型框架結構

有效

• 申請號: 202110941037.4
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113700137B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 徐剛;郭彤;李愛群
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E04B1/18
• 分類號: E04B1/18;E04B1/30;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: 王美章

本發明提供一種巨型框架結構，包括主框架柱、主框架梁以及自復位子結構，所述自復位子結構安裝于所述主框架梁上；所述自復位子結構包括耗能件及自復位件，所述耗能件用于使所述自復位子結構先于主框架柱、主框架梁耗散地震能量，從而降低主結構的地震響應，保護主結構免受塑性損傷；所述自復位件用于自復位子結構產生側向變形后能快速復位。所述巨型框架結構可應用于高層和超高層結構，且具有較好的地震韌性。

技術領域

本發明屬于結構工程技術領域，尤其涉及一種巨型框架結構。

背景技術

我國是世界上地震災害最嚴重的國家之一，但是由于經濟發展和社會需求，我國興建了大量的高層和超高層結構。高層和超高層結構造價昂貴、人員密集、功能復雜、對地震荷載敏感，所以不僅希望高層和超高層結構“大震不倒”，還希望其具有較好的地震韌性，即希望高層和超高層在震后損傷較小且易于恢復使用功能。但是對于常規設計的高層和超高層結構仍難以實現較高的地震韌性，所以迫切需要一種新型結構體系。

自復位結構產生側向變形后能快速復位而無需修復，具有較好自復位能力，加入耗能阻尼器可以提高自復位結構的耗能能力并降低地震響應。目前由于自復位能力的限制，自復位結構主要采用自復位框架結構或自復位剪力墻結構形式，多應用于多層結構，難以在高層和超高層結構中推廣應用。

巨型框架結構是一種比較適合于高層和超高層結構的結構體系，該結構體系由主、子結構組成，層次分明，傳力明確；主結構和子結構可以采用不同的材料和結構形式，節省資源，還可以滿足特殊的建筑空間需求。但是在地震作用下，子結構不是主要耗能構件，不會先于主結構破壞，巨型框架結構主要依靠主結構的塑性損傷耗散能量，但是主結構的塑性損傷難以修復。

發明內容

本發明的目的是提供一種含自復位子結構的巨型框架結構，該結構體系融合了巨型框架結構和自復位結構的優點，可應用于高層和超高層結構，且具有較好的地震韌性。

本發明實施例提供一種巨型框架結構，包括主框架柱、主框架梁以及自復位子結構，所述自復位子結構安裝于所述主框架梁上；所述自復位子結構包括耗能件及自復位件，所述耗能件用于使所述自復位子結構先于主框架柱、主框架梁耗散地震能量，從而降低主結構的地震響應，保護主結構免受塑性損傷；所述自復位件用于自復位子結構產生側向變形后能快速復位。

進一步地，所述主框架梁上埋設抗剪筋，所述抗剪筋插入所述自復位子結構底部的預留抗剪孔以限制所述自復位子結構的底部水平滑移，提高水平抗剪能力；所述自復位子結構采用裝配式結構形式，所述自復位子結構構件之間的水平拼縫采用剛性連接，豎向拼縫之間設置耗能阻尼器。

進一步地，所述自復位子結構包括自復位剪力墻子結構，所述自復位剪力墻子結構包括子結構剪力墻、子結構樓面板、無粘結預應力筋和剪切耗能阻尼器，所述子結構剪力墻的豎向拼縫之間設置剪切耗能阻尼器，所述無粘結預應力筋的上端錨固于所述子結構剪力墻頂面，所述無粘結預應力筋的下端錨固于所述主框架梁以提供自復位剪力墻子結構的自復位能力。

進一步地，所述子結構剪力墻、無粘結預應力筋、剪切耗能阻尼器均為可更換構件。

進一步地，所述自復位子結構包括自復位框架子結構，所述自復位框架子結構包括子結構框架柱、子結構框架梁、無粘結預應力筋和轉角耗能阻尼器，所述子結構框架柱和子結構框架梁連接節點部位設置轉角耗能阻尼器，所述無粘結預應力筋貫穿布置于所述子結構框架柱或所述子結構框架梁內部，以提供自復位框架子結構的自復位能力，所述無粘結預應力筋兩端采用預應力筋端部錨墊板分散傳遞荷載，減少錨固位置因應力集中產生塑性損傷。

進一步地，所述子結構框架柱、無粘結預應力筋、轉角耗能阻尼器均為可更換構件。

進一步地，所述主框架柱采用鋼板混凝土組合剪力墻或核心筒，或采用內藏鋼桁架剪力墻或核心筒。

進一步地，所述主框架梁采用鋼板混凝土組合梁，或采用鋼桁架梁。