一种功能分离型双重子系统协同减震结构体系技术方案

技术编号:15527808 阅读:98 留言:0更新日期:2017-06-04 15:32
本发明专利技术公开了一种功能分离型双重子系统协同减震结构体系,包括抗重力子系统、抗侧力子系统以及连接在两个子系统间的阻尼器。其中抗重力子系统和抗侧力子系统采用彼此分离布置,连接在二者之间的阻尼器为主要振动耗能部件。本装置结构形式简单可靠,通过阻尼器将抗重力子系统和抗侧力子系统两种动力特性迥异、功能互补的子结构系统连接在一起形成一种性能优异的子结构协同减震结构体系。

Functional separation type dual subsystem synergistic shock absorption structure system

The invention discloses a functional separation type dual subsystem synergistic shock absorption structural system, comprising an anti gravity subsystem, an anti lateral force subsystem and a damper connected between the two subsystems. Among them, the anti gravity subsystem and the anti lateral force subsystem are separated from each other, and the dampers connected between the two are the main vibration energy dissipation components. The device structure is simple and reliable, connected together to form a sub structure of a kind of excellent collaborative structure system by the anti gravity damper subsystem and the lateral force resisting system of two kinds of dynamic characteristics of different and complementary sub structure system.

【技术实现步骤摘要】
一种功能分离型双重子系统协同减震结构体系
本专利技术属于结构工程抗震领域,具体地说,涉及一种功能分离型双重子系统协同减震结构体系。
技术介绍
我国是一个破坏性地震多发的国家,国内外震害经验表明,房屋建筑的倒塌或损坏是造成人员伤亡和财产损失的主要原因。重要建筑(如医院、学校、人员密集场所等)在地震中的破坏或中断使用则可能引发更加严重的此生灾害。因此,针对重要建筑和大型商业建筑,通过新材料和消能减震技术,实现建筑在大震下不损伤或使用功能不中断,对提高社会抗震、减灾能力具有重要意义。地震中经常发生相邻建筑碰撞的现象,不仅可导致建筑局部破坏,还可能导致其整体倒塌。国内外学者根据这个问题,尝试在振动特性差异较大的相邻建筑之间布置阻尼器,不仅可以避免建筑之间发生碰撞、倒塌,而且可有效降低建筑的地震响应和损伤程度。本专利技术基于该发现,结合建筑的受力特点和新型高强钢材料的应用,提出将单体建筑结构分解成两个受力功能不同、振动特性迥异的子系统,并通过阻尼器将二者连接起来,实现重要单体建筑高效耗能、在大震下主体结构不受损伤的目的。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术针对上述的问题,提供了一种功能分离型双重子系统协同减震结构体系。为了解决上述技术问题,本专利技术公开了一种功能分离型双重子系统协同减震结构体系,包括阻尼器、抗重力子系统和抗侧力子系统;抗重力子系统包括竖直设置的若干根内框架柱和若干层水平设置的内框架梁层,内框架梁层的形状为十字架型,每层内框架梁层包括相互垂直设置的第一内框架梁机构和第二内框架梁机构,每层内框架梁层上铺设有楼板;所述第一内框架梁机构包括N根依次水平设置的第一一内框架梁、第一二内框架梁、第一三内框架梁、……、第一N-1内框架梁、第一N内框架梁,其中,N为正整数;第二内框架梁机构包括M根依次水平设置的第二一内框架梁、第二二内框架梁、第二三内框架梁、……、第二M-1内框架梁、第二M内框架梁,其中,M为正整数;第一二内框架梁、第一三内框架梁、……、第一N-1内框架梁、第二二内框架梁、第二三内框架梁、……、第二M-1内框架梁的连接处均设置有内框架柱;抗侧力子系统为中空的长方体框架,抗侧力子系统设置在抗重力子系统的外侧,所述抗重力子系统和抗侧力子系统通过阻尼器相连接。进一步地,抗侧力子系统包括竖直设置的若干根外框架柱和若干层水平设置的长方形外框架梁层,外框架梁层由若干根首尾依次相连接的第三框架梁构成,每层外框架梁层内侧对应设置一个内框架梁层;外框架梁层与该内框架梁层在同一水平面上;若干层水平设置的外框架梁层通过外框架柱连接在一起;若干层外框架梁层构成一个中空的长方体外框架梁层单体,外框架梁层单体的每个侧面上设置有两根外框架支撑,两根外框架支撑分别设置在外框架梁层单体的每个侧面的的位置对角线上。进一步地,每两层内框架梁层对应设置一层外框架梁层;每四层外框架梁层构成一个中空的长方体外框架梁层单体。进一步地,阻尼器包括第一阻尼器和第二阻尼器,与外框架梁层高度相同的内框架梁层中的第一一内框架梁、第一N内框架梁与第二三内框架梁、……、第二M-2内框架梁的连接处均设置有第二阻尼器;第二一内框架梁、第二M内框架梁与第一三内框架梁、……、第一N-2内框架梁的连接处均设置有第二阻尼器;第二阻尼器的另一端分别与该层外框架梁层的第三框架梁相连接。进一步地,内框架柱、第一内框架梁机构和第二内框架梁机构采用Q390钢、Q460钢或Q690钢。进一步地,第一阻尼器采用杆状拉压型阻尼器,第二阻尼器采用平板式剪切型阻尼器。与现有技术相比,本专利技术可以获得包括以下技术效果:1)本专利技术的功能分离型双重子系统协同减震结构体系,结构形式简单可靠,通过阻尼器将抗重力子系统和抗侧力子系统两种动力特性迥异、功能互补的子结构系统连接在一起形成一种性能优异的子结构协同减震结构体系。2)布置在子系统间的阻尼器可有效耗散地震中输入结构的能量,降低结构体系在地震下的振动。结构遭受罕遇地震后,抗重力子系统和抗侧力子系统均保持弹性,仅需对受损的部分阻尼器进行修复或更换,确保建筑在震后的连续使用。当然,实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解,构成本专利技术的一部分,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1是本专利技术功能分离型双重子系统协同减震结构体系的结构示意图;图2是本专利技术功能分离型双重子系统协同减震结构体系的不带楼板的抗重力子系统的结构示意图;图3是本专利技术功能分离型双重子系统协同减震结构体系的带楼板的抗重力子系统的结构示意图;图4本专利技术功能分离型双重子系统协同减震结构体系的平面布置图;图5本专利技术功能分离型双重子系统协同减震结构体系的抗侧力子系统的结构示意图;图6是本专利技术功能分离型双重子系统协同减震结构体系的侧视图。其中,1.内框架柱,2.内框架梁层,3.外框架柱,4.外框架梁层,5.外框架支撑,7.抗重力子系统,8.抗侧力子系统,9.第一阻尼器,10.第一内框架梁,10-1.第一一内框架梁,10-2.第一二内框架梁,10-3.第一三内框架梁,……,10-N-2.第一N-2内框架梁,10-N-1.第一N-1内框架梁,10-N.第一N内框架梁,11.第二内框架梁,11-1.第二一内框架梁,11-2.第二二内框架梁,11-3.第二三内框架梁,……,11-M-2.第二M-2内框架梁,11-M-1.第二M-1内框架梁,11-M.第二M内框架梁,12.楼板,13.第三框架梁,14.外框架梁层单体,15.第二阻尼器。具体实施方式以下将配合实施例来详细说明本专利技术的实施方式,藉此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。本专利技术公开了一种功能分离型双重子系统协同减震结构体系,如图1所示,包括阻尼器、抗重力子系统7和抗侧力子系统8;如图2、图3和图4所示,所述抗重力子系统7包括竖直设置的若干根内框架柱1和若干层水平设置的内框架梁层2,内框架梁层2的形状为十字架型,每层内框架梁层2包括相互垂直设置的第一内框架梁机构10和第二内框架梁机构11,每层内框架梁层2上铺设有楼板12;第一内框架梁机构10包括依次水平设置的第一一内框架梁10-1、第一二内框架梁10-2、第一三内框架梁10-3、……、第一N-1内框架梁10-N-1、第一N内框架梁10-N,其中,N为正整数;第二内框架梁机构11包括依次水平设置的第二一内框架梁11-1、第二二内框架梁11-2、第二三内框架梁11-3、……、第二M-1内框架梁11-M-1、第二M内框架梁11-M,其中,M为正整数;第一二内框架梁10-2、第一三内框架梁10-3、……、第一N-1内框架梁10-N-1、第二二内框架梁11-2、第二三内框架梁11-3、……、第二M-1内框架梁11-M-1的连接处均设置有内框架柱1;抗侧力子系统8为中空的长方体框架,抗侧力子系统8设置在抗重力子系统7的外侧,抗重力子系统7和抗侧力子系统8通过阻尼器相连接。如图5和图6所示,抗侧力子系统8包括竖直设置的若干根外框架柱3和若干层水平设置的长方形外框架梁层4,外框架梁层4由若干根首尾依次相连接的第三框架梁13构成,每层外框架梁层4内侧对应本文档来自技高网...
一种功能分离型双重子系统协同减震结构体系

【技术保护点】
一种功能分离型双重子系统协同减震结构体系,其特征在于,包括阻尼器、抗重力子系统(7)和抗侧力子系统(8);所述抗重力子系统(7)包括竖直设置的若干根内框架柱(1)和若干层水平设置的内框架梁层(2),内框架梁层(2)的形状为十字架型,每层内框架梁层(2)包括相互垂直设置的第一内框架梁机构(10)和第二内框架梁机构(11),每层内框架梁层(2)上铺设有楼板(12);所述第一内框架梁机构(10)包括N根依次水平设置的第一一内框架梁(10‑1)、第一二内框架梁(10‑2)、第一三内框架梁(10‑3)、……、第一N‑1内框架梁(10‑N‑1)、第一N内框架梁(10‑N),其中,N为正整数;所述第二内框架梁机构(11)包括M根依次水平设置的第二一内框架梁(11‑1)、第二二内框架梁(11‑2)、第二三内框架梁(11‑3)、……、第二M‑1内框架梁(11‑M‑1)、第二M内框架梁(11‑M),其中,M为正整数;第一二内框架梁(10‑2)、第一三内框架梁(10‑3)、……、第一N‑1内框架梁(10‑N‑1)、第二二内框架梁(11‑2)、第二三内框架梁(11‑3)、……、第二M‑1内框架梁(11‑M‑1)的连接处均设置有内框架柱(1);所述抗侧力子系统(8)为中空的长方体框架,抗侧力子系统(8)设置在抗重力子系统(7)的外侧,所述抗重力子系统(7)和抗侧力子系统(8)通过阻尼器相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种功能分离型双重子系统协同减震结构体系,其特征在于,包括阻尼器、抗重力子系统(7)和抗侧力子系统(8);所述抗重力子系统(7)包括竖直设置的若干根内框架柱(1)和若干层水平设置的内框架梁层(2),内框架梁层(2)的形状为十字架型,每层内框架梁层(2)包括相互垂直设置的第一内框架梁机构(10)和第二内框架梁机构(11),每层内框架梁层(2)上铺设有楼板(12);所述第一内框架梁机构(10)包括N根依次水平设置的第一一内框架梁(10-1)、第一二内框架梁(10-2)、第一三内框架梁(10-3)、……、第一N-1内框架梁(10-N-1)、第一N内框架梁(10-N),其中,N为正整数;所述第二内框架梁机构(11)包括M根依次水平设置的第二一内框架梁(11-1)、第二二内框架梁(11-2)、第二三内框架梁(11-3)、……、第二M-1内框架梁(11-M-1)、第二M内框架梁(11-M),其中,M为正整数;第一二内框架梁(10-2)、第一三内框架梁(10-3)、……、第一N-1内框架梁(10-N-1)、第二二内框架梁(11-2)、第二三内框架梁(11-3)、……、第二M-1内框架梁(11-M-1)的连接处均设置有内框架柱(1);所述抗侧力子系统(8)为中空的长方体框架,抗侧力子系统(8)设置在抗重力子系统(7)的外侧,所述抗重力子系统(7)和抗侧力子系统(8)通过阻尼器相连接。2.根据权利要求1所述的功能分离型双重子系统协同减震结构体系,其特征在于,所述抗侧力子系统(8)包括竖直设置的若干根外框架柱(3)和若干层水平设置的长方形外框架梁层(4),外框架梁层(4)由若干根首尾依次相连接的第三框架梁(13)构成,每层外框架梁层(4)内侧对应设置一个内框架梁层(2);外框架梁层(4)与该内框架梁层(2)在同一水平面上;若干层水平设置的外框架梁层(4)通过外框架柱(3)连接在一起;若干层外框...

【专利技术属性】
技术研发人员:林旭川胡阳阳白涌滔牟犇王涛赵森林王宇航
申请(专利权)人:中国地震局工程力学研究所
类型:发明
国别省市:黑龙江,23

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