牺牲型耗能伸臂桁架系统技术方案

本发明专利技术公开了一种牺牲型耗能伸臂桁架系统，包括：设置于建筑中间的核心筒；设置于建筑外围的框架柱；设置在核心筒和框架柱之间的伸臂桁架，伸臂桁架包括：连接核心筒与框架柱的上弦杆；平行设置于上弦杆下方且连接核心筒与框架柱的下弦杆；倾斜设置于上弦杆与下弦杆之间的牺牲段；平行设置于牺牲段一侧的耗能段。根据本发明专利技术的牺牲型耗能伸臂桁架系统，在小震、中震作用时，牺牲段与耗能段共同受力。在大震作用下，牺牲段受力断裂从而退出承受力，使得牺牲型耗能伸臂桁架系统刚度降低并通过耗能段实现集中、稳定的耗能。从而降低与之相连的剪力墙的受力，减少剪力墙的塑性破坏，进而实现对建筑中不易修复的关键构件的保护。

The sacrificial energy outrigger truss system

The invention discloses a sacrifice type energy outrigger system, including: the core cylinder is arranged at the middle of the building; frame column is arranged on the periphery of the building; set in between the core and the outrigger truss frame column, outrigger includes: upper chord connection core and columns; set in the bottom chord chord below and the connection of the core and the column parallel inclined section; sacrifice in the top chord and bottom chord between; energy dissipation section is located on one side of the section parallel to the sacrifice. According to the sacrifice of dissipation of outrigger truss system of the present invention, earthquakes in small earthquake, when the sacrifice and the energydissipation segment joint force. Under the big earthquake, at the expense of force to exit fault tolerance, the energy dissipation at the expense of outrigger system stiffness and reduce the energy consumption through a centralized and stable period. So as to reduce the force of the shear wall connected with it, reduce the plastic damage of the shear wall, and then realize the protection of the key components which are difficult to be repaired in the building.

【技术实现步骤摘要】
牺牲型耗能伸臂桁架系统
本专利技术涉及土木结构工程领域，尤其涉及一种牺牲型耗能伸臂桁架系统。
技术介绍
随着经济的发展，超高层建筑大量兴建已成为城市建设的主要趋势。多数超高层建筑采用了中间核心筒与外围框架柱相结合的结构，通过设置伸臂桁架来协调核心筒与框架柱间的受力和变形。在强烈地震作用下，为提高伸臂桁架的抗震性能相关技术中将普通支撑更换为耗能阻尼器，但由于耗能阻尼器较大的二次刚度特性，在该类耗能伸臂桁架进入屈服后造成结构内构件受力重分配，剪力墙受力增加并产生较大塑性破坏，很难实现震后的修复，进而造成严重的经济损失。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种牺牲型耗能伸臂桁架系统，所述伸臂桁架系统能够减少大震下剪力墙的塑性破坏，降低地震下结构的损伤根据本专利技术实施例的牺牲型耗能伸臂桁架系统，包括：设置于建筑中间的核心筒；设置于建筑外围的框架柱；设置在所述核心筒和所述框架柱之间的伸臂桁架，所述伸臂桁架包括：连接所述核心筒与所述框架柱的上弦杆；平行设置于所述上弦杆下方且连接所述核心筒与所述框架柱的下弦杆；倾斜设置于所述上弦杆与所述下弦杆之间的牺牲段；平行设置于所述牺牲段一侧的耗能段。根据本专利技术实施例的牺牲型耗能伸臂桁架系统，在小震、中震作用时，牺牲段与耗能段共同受力。在大震作用下，牺牲段受力断裂从而退出承受力，使得牺牲型耗能伸臂桁架系统刚度降低并通过耗能段实现集中、稳定的耗能。从而降低与之相连的剪力墙的受力，减少剪力墙的塑性破坏，进而实现对建筑中不易修复的关键构件的保护，有效降低地震后带来的经济损失。另外，根据本专利技术实施例的牺牲型耗能伸臂桁架系统还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一些实施例，所述牺牲段的两端分别与所述上弦杆及所述下弦杆相连，且所述牺牲段相对与竖直方向倾斜布置。根据本专利技术的一些实施例，所述耗能段具有第一端和第二端，所述第一端与所述上弦杆固定连接，所述第二端与所述下弦杆固定连接。根据本专利技术的一些实施例，所述牺牲段和所述耗能段包括多组，每组的所述牺牲段分别与所述上弦杆和所述下弦杆相连，且每组的所述耗能段与所述牺牲段平行设置。可选地，所述牺牲段和所述耗能段包括两组，所述上弦杆设有第一节点板，所述下弦杆的两端分别设有与所述核心筒相连的第二节点板和与所述框架柱相连的第三节点板，其中一组的所述牺牲段的两端分别与所述第一节点板和所述第二节点板相连，且另一组的所述牺牲段的两端分别与所述第一节点板和所述第三节点板相连。根据本专利技术的一些实施例，所述牺牲段包括：弹性支撑段，所述弹性支撑段与所述上弦杆相连；第一连接板，所述第一连接板与所述弹性支撑段相连；第二连接板，所述第二连接板与所述下弦杆相连且与所述第一连接板通过剪切螺栓相连。可选地，所述第二连接板为两个且分别位于所述第一连接板的两侧。根据本专利技术的一些实施例，所述伸臂桁架为钢结构。根据本专利技术的一些实施例，所述伸臂桁架高度为一层或两层楼层高。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1是根据本专利技术实施例的牺牲型耗能伸臂桁架系统的结构示意图；图2是根据本专利技术实施例的牺牲型耗能伸臂桁架系统的部分结构示意图；图3是根据本专利技术实施例的牺牲型耗能伸臂桁架系统的牺牲段和节点板的结构示意图；图4是根据本专利技术实施例的牺牲型耗能伸臂桁架系统的牺牲段和节点板的立体图。附图标记：100：牺牲型耗能伸臂桁架系统；10：核心筒，11：剪力墙；20：框架柱；30：伸臂桁架，31：上弦杆，32：下弦杆，33：耗能段，34：牺牲段，341：弹性支撑段，342：第一连接板，343：第二连接板，344：剪切螺栓，35：第一节点板，36：第二节点板，37：第三节点板。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面参考附图描述根据本专利技术实施例的牺牲型耗能伸臂桁架系统100。结合图1-图4所示，根据本专利技术实施例的牺牲型耗能伸臂桁架系统100可以包括设置于建筑中间核心筒10、设置于建筑外围的框架柱20和设置在核心筒10和框架柱20之间的伸臂桁架30。具体地，伸臂桁架30包括、连接核心筒10与框架柱20的上弦杆31、平行设置于上弦杆31下方且连接核心筒10与框架柱20的下弦杆32、倾斜设置于上弦杆31与下弦杆32之间的牺牲段34和平行设置于牺牲段34一侧的耗能段33。换言之，如图1和图2所示，牺牲型耗能伸臂桁架系统100包括核心筒10、框架柱20和伸臂桁架30，其中核心筒10设置于建筑中间，框架柱20设置于建筑外围，伸臂桁架30设置于核心筒10及框架柱20之间。伸臂桁架30包括上弦杆31、下弦杆32、牺牲段34及耗能段33，下弦杆32平行设置于上弦杆31的下方，牺牲段34设置于上弦杆31和下弦杆32之间，且牺牲段34相对与竖直方向倾斜布置，耗能段33平行设置于牺牲段34一侧，耗能段33设置于上弦杆31和下弦杆32之间，并相对与竖直方向倾斜设置。具体地，核心筒10包括多个剪力墙11，伸臂桁架30还包括多个与剪力墙11或框架柱20连接的节点板，及与上弦杆31连接的节点板。节点板伸入剪力墙11以固定在剪力墙11上。牺牲段34的一端与耗能段33的一端均与节点板固定连接，例如通过焊接和/或螺栓连接，牺牲段34与耗能段33另一端与节点板固定连接，例如通过焊接和/或螺栓连接。伸臂桁架30与核心筒10刚接以保证核心筒10在地震时将水平地震力通过伸臂桁架30转化为轴力施加到建筑外围的框架柱20。伸臂桁架30在传递地震能时受力以剪切力为主。其中伸臂桁架30的剪切力主要集中在牺牲段34及耗能段33上，耗能段33通过拉、压屈服消耗地震的传递的能量。其中牺牲段34在受到一定作用力时，容易发生断裂从而退出受力，使得力主要集中在耗能段33上。由此，根据本专利技术实施例的牺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种牺牲型耗能伸臂桁架系统，其特征在于，包括：设置于建筑中间的核心筒；设置于建筑外围的框架柱；设置在所述核心筒和所述框架柱之间的伸臂桁架，所述伸臂桁架包括：连接所述核心筒与所述框架柱的上弦杆；平行设置于所述上弦杆下方且连接所述核心筒与所述框架柱的下弦杆；倾斜设置于所述上弦杆与所述下弦杆之间的牺牲段；平行设置于所述牺牲段一侧的耗能段。

【技术特征摘要】
1.一种牺牲型耗能伸臂桁架系统，其特征在于，包括：设置于建筑中间的核心筒；设置于建筑外围的框架柱；设置在所述核心筒和所述框架柱之间的伸臂桁架，所述伸臂桁架包括：连接所述核心筒与所述框架柱的上弦杆；平行设置于所述上弦杆下方且连接所述核心筒与所述框架柱的下弦杆；倾斜设置于所述上弦杆与所述下弦杆之间的牺牲段；平行设置于所述牺牲段一侧的耗能段。2.根据权利要求1所述的牺牲型耗能伸臂桁架系统，其特征在于，所述牺牲段的两端分别与所述上弦杆及所述下弦杆相连，且所述牺牲段相对与竖直方向倾斜布置。3.根据权利要求1所述的牺牲型耗能伸臂桁架系统，其特征在于，所述耗能段具有第一端和第二端，所述第一端与所述上弦杆固定连接，所述第二端与所述下弦杆固定连接。4.根据权利要求1所述的牺牲型耗能伸臂桁架系统，其特征在于，所述牺牲段和所述耗能段包括多组，每组的所述牺牲段分别与所述上弦杆和所述下弦杆相连，且每组的所述耗能段与所述牺牲段平行设置。5.根据权利要求4所述的牺牲...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆新征，朱亚宁，杨青顺，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11