在悬臂建筑配置中使用的粘滞墙耦接阻尼器制造技术

一种在悬臂配置中的建筑结构，其具有建筑核心；至少一个周界柱；和至少一个悬臂梁，其具有连接到所述建筑核心的主体部分、朝所述至少一个周界柱的方向远离所述建筑核心的端部、和从所述端部延伸的叶片部分。具有被连接的高粘度流体容器的至少一个阻尼器连接到所述至少一个周界柱，以及所述叶片部分延伸到所述高粘度流体容器中，以将所述建筑核心耦接到所述至少一个周界柱，使得当所述建筑结构承受侧向载荷且所述建筑核心相对于所述至少一个周界柱移位时，所述高粘度流体容器内的高粘度流体被所述叶片剪切以抑制振动，并且在所述建筑结构中提供耦接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于建筑的阻尼系统的领域，且具体而言，涉及在包括具有阻尼效果的粘滞墙的悬臂配置中使用的耦接构件。专利技术背景悬臂式建筑构造是众所周知的，且通常在高层建筑的构造中使用。悬臂系统通过在两个结构系统(即内部核心系统和周界系统，诸如外部重力柱)之间创建函数链接而进行操作。该布置在图1a中示意性地图示。建筑核心10形成建筑的内部支撑结构，而周界柱20形成建筑的外部支撑结构。核心10和周界柱20通过刚性悬臂梁30物理连接。虽然仅示出单个悬臂梁30，但是在结构的高度上可能存在多个悬臂梁，这取决于建筑的高度。将这些两个系统组合在经组合的系统之间导致正交互，尤其在抵抗施加到建筑结构的侧向载荷上。悬臂梁30用于大幅度增加侧向载荷抵抗系统的刚度。当建筑承受侧向风或地震载荷时，内部核心期望弯曲成悬臂梁，而由垂直啮合外部重力柱的刚性悬臂梁承担，如在图1b中示出。在该配置中，必须格外注意，以确保结构构件可抵抗在侧向载荷下引入悬臂梁的较大力，以及抵抗由于重力柱和内部建筑核心的差异长期沉降而在柱与结构核心之间造成的差异垂直移动(尤其在加固的混凝土结构系统中)。这些效果在本领域中广为人知。美国专利号7,987,639描述了已适于与悬臂配置一起使用的阻尼系统，如在图2a中图示。在该应用中，将刚性的水平悬臂构件70的一端连接到建筑核心50，而另一端连接到阻尼器40。阻尼器40进而将悬臂构件70连接到外部周界柱60。在上述专利中描述的阻尼器由粘结在随后直接锚固在水平悬臂梁以及外部重力柱中的交错结构钢板之间的粘弹性材料构成。当建筑由于侧向风或地震振动而变形时，在使剪切中的粘弹性材料变形的钢板之间引入较大的相对垂直位移，如在图2b和图2c中更详细示出。粘弹性材料的此剪切将阻尼增加到耦接的核心-悬臂-周界建筑结构。用于悬臂布置中的阻尼的现有技术方法的一个问题是由于周界柱和内部建筑核心的差异长期相对移动在周界柱与结构核心之间导致差异垂直移动。建筑的该移动和沉降可能导致复杂的设计需求，并且一旦核心和周界柱在不调整连接以补偿移动的情况下已相对于彼此移动，则阻尼器中的粘弹性材料层具有撕裂或不像最初设计那样进行操作的风险。也就是，核心相对于周界柱的相对位置可能与建筑被构建时的位置和阻尼器被设计的参数稍微不同。在OveArupandPartnersInternationalLimited的PCT公开号WO2007045900中示出悬臂结构中的阻尼的一个其它实例，然而，该系统也未能充分解决上述问题中的至少一些，并且也具有需要对该系统中的阻尼器进行定期或半定期维护的问题。此外，现有技术系统未展现出允许耦接和阻尼的粘弹性响应，并且在风和地震载荷预期带来的位移的整个宽范围内未展现出有效阻尼。相应地，在本领域中存在于悬臂建筑配置中提供改进的阻尼的需要。专利技术概要根据本专利技术的一个实施方案，提供了一种建筑结构，其具有：建筑核心，其从地面垂直延伸；至少一个周界柱，其在与地面平行的平面中与建筑核心隔开并界定建筑结构的外部周界；至少一个悬臂梁，其具有连接到建筑核心的主体部分、朝至少一个周界柱的方向远离建筑核心的端部、和从端部延伸的叶片部分；至少一个阻尼器，其具有连接到至少一个周界柱的高粘度流体容器；其中叶片部分延伸到高粘度流体容器中，以将建筑核心耦接到至少一个周界柱，因此当建筑结构承受侧向载荷且建筑核心相对于至少一个周界柱移位时，高粘度流体容器内的高粘度流体被叶片剪切，以抑制建筑结构中的振动。在本专利技术的一个变化中，将高粘度流体容器耦接到至少一个悬臂梁，并且叶片部分例如经由中间横梁从至少一个周界柱延伸。在本专利技术的一个方面中，至少一个悬臂梁的端部比主体部分窄，使得端部的底端与主体部分的底端垂直隔开。在本专利技术的另一方面中，至少一个阻尼器被定位于靠近端部且在端部下方，且其中至少一个阻尼器被设定尺寸且另外设定维度，使得至少一个阻尼器的底端与主体部分的底端近似地共面。在本专利技术的另一方面中，至少一个阻尼器进一步包括第一和第二垂直延伸钢板，和位于界定高粘度流体容器的钢板之间的楼层表面。在本专利技术的另一方面中，进一步提供了遮盖物，其封闭高粘度流体容器，并具有叶片部分延伸通过的切断部分。在本专利技术的另一方面中，进一步提供了分隔墙，其从楼层表面垂直延伸；分隔墙将高粘度流体容器划分成两个含流体部分。在本专利技术的另一方面中，至少一个悬臂梁进一步包括额外叶片；叶片和额外叶片延伸到两个含流体部分的相应一个中。在本专利技术的另一方面中，悬臂梁被定位在建筑结构中一个以上的连续楼层之间；且其中悬臂梁与悬臂梁上方的楼层和悬臂梁下方的楼层中的至少一个隔开。在本专利技术的另一方面中，悬臂梁延伸通过建筑结构中的中间楼层，以在建筑结构中的三个连续楼层之间延伸。在本专利技术的另一方面中，阻尼器从悬臂梁下方的楼层延伸通过中间楼层。在本专利技术的另一方面中，阻尼器被进一步连接到悬臂梁下方的楼层。根据本专利技术的另一实施方案中，提供了一种建筑结构，其具有建筑核心、多个周界柱、和多个悬臂梁，使得建筑结构被布置在悬臂配置中，改进包括粘滞墙耦接阻尼器将多个悬臂梁中的至少一个耦接到多个周界柱中的至少一个。根据本专利技术的另一实施方案中，提供了一种建筑结构，其具有：建筑核心，其从地面垂直延伸；至少一个周界柱，其在与地面平行的平面中从建筑核心隔开，并位于建筑结构的外部周界处；至少一个周界柱，其具有水平并朝向建筑核心延伸的中间横梁和附接到中间横梁的叶片；至少一个悬臂梁，其具有连接到建筑核心的主体部分、朝至少一个周界柱的方向远离建筑核心的端部；至少一个阻尼器，其具有连接到至少一个悬臂梁的高粘度容器；其中叶片部分延伸到高粘度流体容器，以将建筑核心耦接到至少一个周界柱，因此当建筑结构承受侧向载荷且建筑核心相对于至少一个周界柱移位时，高粘度流体容器内的高粘度流体被叶片剪切，以抑制建筑结构中的振动。附图简述现在将仅通过实例的方式结合附图描述实施方案，其中：图1a和图1b是示出悬臂建筑配置的示意图。图2a、图2b和图2c示出在悬臂建筑配置中的现有技术阻尼布置。图3示意性地示出在未变形形状和变形形状中的本专利技术的一个实施方案。图4是在本专利技术的阻尼系统中使用的粘滞墙阻尼器的详细视图。图5a和图5b是示出本专利技术的阻尼器和悬臂的示意图。图6a和图6b分别示出在单层悬臂和两层悬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑结构，其包括：建筑核心，其从地面垂直延伸；至少一个周界柱，其在与所述地面平行的平面中与所述建筑核心隔开，并位于所述建筑核心的外部周界处；所述至少一个悬臂梁，其具有连接到所述建筑核心的主体部分、朝所述至少一个周界柱的方向远离所述建筑核心的端部、和从所述端部延伸的叶片部分；至少一个阻尼器，其具有连接到所述至少一个周界柱的高粘度流体容器；其中所述叶片部分延伸到所述高粘度流体容器，以将所述建筑核心耦接到所述至少一个周界柱，因此当所述建筑结构承受侧向载荷且所述建筑核心相对于所述至少一个周界柱移位时，所述高粘度流体容器内的高粘度流体被所述叶片剪切，以抑制所述建筑结构中的振动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.11 US 61/889,9091.一种建筑结构，其包括：
建筑核心，其从地面垂直延伸；
至少一个周界柱，其在与所述地面平行的平面中与所述建筑核心
隔开，并位于所述建筑核心的外部周界处；
所述至少一个悬臂梁，其具有连接到所述建筑核心的主体部分、
朝所述至少一个周界柱的方向远离所述建筑核心的端部、和从所述端
部延伸的叶片部分；
至少一个阻尼器，其具有连接到所述至少一个周界柱的高粘度流
体容器；
其中所述叶片部分延伸到所述高粘度流体容器，以将所述建筑核
心耦接到所述至少一个周界柱，因此当所述建筑结构承受侧向载荷且
所述建筑核心相对于所述至少一个周界柱移位时，所述高粘度流体容
器内的高粘度流体被所述叶片剪切，以抑制所述建筑结构中的振动。
2.根据权利要求1所述的建筑结构，其中所述至少一个悬臂梁
的所述端部比所述主体部分窄，使得所述端部的底端与所述主体部分
的底端垂直隔开。
3.根据权利要求2所述的建筑结构，其中所述至少一个阻尼器
被定位于靠近所述端部且在所述端部下方，且其中所述至少一个阻尼
器被设定尺寸且另外设定维度，使得所述至少一个阻尼器的底端与所
述主体部分的底端近似地共面。
4.根据权利要求1所述的建筑结构，其中所述至少一个阻尼器
进一步包括第一垂直延伸的钢板和第二垂直延伸的钢板，和位于界定

\t所述高粘度流体容器的所述钢板之间的楼层表面。
5.根据权利要求4所述的建筑结构，其进一步包括遮盖物，所
述遮盖物封闭所述高粘度流体容器，并且具有所述叶片部分延伸通过
的切断部分。
6.根据权利要求4所述的建筑结构，其进一步包括从所述楼层
表面垂直延伸的分隔墙；所述分隔墙将所述高粘度流体容器划分成两
个含流体部分。
7.根据权利要求6所述的建筑结构，其中所述至少一个悬臂梁
进一步包括额外叶片；所述叶片和所述额外叶片延伸到所述两个含流
体部分的相应一个中。
8.根据权利要求1所述的建筑结构，其中所述悬臂梁被定位在
所述建筑结构中一个以上的连续楼层之间；且其中所述悬臂梁与所述
悬臂梁上方的楼层和所述悬臂梁下方的楼层中的至少一个隔开。
9.根据权利要求1所述的建筑结构，其中所述悬臂梁延伸通过
所述建筑结构中的中间楼层，以在...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·蒙哥马利，C·赫里斯托普洛斯，
申请(专利权)人：多伦多大学管理委员会，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA