本发明专利技术涉及一种基于颗粒阻尼的装配式消能伸臂结构，该伸臂结构在核心筒和框架柱之间，包括了减震铰和扭转颗粒阻尼器，减震铰在结构发生振动时其中的第二阻尼颗粒相互撞击和摩擦耗能，且减震钢板也发挥减震作用。当地震或风振发生时，扭转颗粒阻尼器通过运动杆件使其内部的上筒体发生扭转，其内置的第一阻尼颗粒会发挥消能减震作用，且设置的弹簧钢片加剧了第一阻尼颗粒的碰撞和摩擦，提高了抗震或抗风能力，增大了耗能效率，确保了结构安全。确保了结构安全。确保了结构安全。
【技术实现步骤摘要】
一种基于颗粒阻尼的装配式消能伸臂结构
[0001]本专利技术属于工程结构抗震与消能减震
，具体涉及一种基于颗粒阻尼的装配式消能伸臂结构。
技术介绍
[0002]随着经济社会发展和城市化进程的加快，框架核心筒结构逐渐成为高层建筑的重要形式，对框架核心筒结构形式的抗震和抗风研究也越来越受更多人的重视，颗粒阻尼器因对结构高效的耗能减震性能被广泛应用于高层建筑中，目前为了提高结构的抗震和抗风性能，普遍布置了较多数量的阻尼器，这样使得造价提高，同时耗能效率不佳。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的就是为了解决上述问题而提供一种基于颗粒阻尼的装配式消能伸臂结构，以提高结构的抗震和抗风效率。
[0004]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0005]一种基于颗粒阻尼的装配式消能伸臂结构，包括框架柱、核心筒以及连接于二者之间的框架组件，所述框架组件的一端与所述核心筒固定连接，另一端通过减震铰与所述框架柱连接，所述框架组件内设有扭转颗粒阻尼器。
[0006]本专利技术对框架核心筒的伸臂结构进行改进，通过减震铰和扭转颗粒阻尼器用以伸臂结构的抗震和抗风，减震铰设置颗粒和减震钢板耗能减震，扭转颗粒阻尼器的设计加剧了阻尼颗粒的摩擦碰撞，且有环形弹簧耗能，这提高了结构抗震和抗风的效率。
[0007]进一步地，所述框架组件包括上下平行间隔设置的上弦杆和下弦杆，所述上弦杆和下弦杆之间连接有竖撑，所述上弦杆和下弦杆的端部连接斜撑，所述下弦杆的上部设有倒V形钢支撑；
[0008]所述扭转颗粒阻尼器固定设置在所述上弦杆下部，并通过传动连接件与位于其两侧的倒V形钢支撑上端与竖撑连接。
[0009]进一步地，所述竖撑与所述上弦杆的连接处设置连接块，所述扭转颗粒阻尼器与所述连接块连接。
[0010]进一步地，所述的减震铰包括约束圆筒以及设于所述约束圆筒内的减震钢板、颗粒腔体、第二阻尼颗粒，
[0011]所述的减震钢板分别与所述颗粒腔体和约束圆筒焊接，所述的颗粒腔体内设置有隔板且填充所述第二阻尼颗粒。
[0012]进一步地，所述的扭转颗粒阻尼器包括外壳、底座以及设于所述外壳与底座内的上筒体、下筒体，
[0013]所述的下筒体与所述底座焊接，所述上筒体能够相对转动的设置在所述下筒体上部，且所述上筒体内设有阻尼颗粒。
[0014]进一步地，所述上筒体通过位移放大组件与外部连接，所述位移放大组件包括位
移放大杆、连接构件、运动杆件、连接支座，
[0015]所述连接支座与所述底座焊接，所述的连接构件和位移放大杆栓接，所述的位移放大杆与所述连接支座栓接，所述的位移放大杆与所述运动杆件栓接，所述的运动杆件与所述上筒体栓接。
[0016]进一步地，所述的上筒体包括第一阻尼颗粒、弹簧钢片、上筒壁和筒体连接螺栓，所述的弹簧钢片焊接于所述上筒壁内部，所述的第一阻尼颗粒放置于所述上筒体内，所述的第一阻尼颗粒受弹簧钢片作用加剧其摩擦和撞击，所述的筒体连接螺栓与上筒体底部焊接。
[0017]进一步地，所述的下筒体包括下筒壁以及设于所述下筒壁内部底端的环形滑轨、滑块、环形弹簧，
[0018]所述环形滑轨通过限位块设置在所述下筒壁底端，所述滑块及环形弹簧套设在所述环形滑轨上，所述滑块与所述环形弹簧的一端连接。
[0019]进一步地，所述上筒体卡入下筒体进而限位，所述滑块插入所述上筒体底部预留的限位孔内，所述的滑块随所述上筒体运动，所述的环形弹簧随所述滑块运动进行拉伸或压缩。
[0020]进一步地，所述的外壳包括第一螺栓连接件、第二螺栓连接件和预留孔，所述的第二螺栓连接件焊接于所述外壳外表面，
[0021]所述底座底部焊接第三螺栓连接件，所述第二螺栓连接件与所述第三螺栓连接件通过螺栓连接，所述的第一螺栓连接件与上弦杆的翼缘板栓接。
[0022]本专利技术通过在框架核心筒的伸臂结构上设置减震铰和扭转颗粒阻尼器用于结构的抗震或抗风，减震铰在结构发生振动时发挥耗能作用，其中的第二阻尼颗粒和减震钢板起到了减震作用，扭转颗粒阻尼器通过运动杆件使得内部上筒体扭转，上筒体内的第一阻尼颗粒相互摩擦碰撞，且其内的弹簧钢片加剧了第一阻尼颗粒的摩擦碰撞，提高了耗能能力，同时也受到环形弹簧的作用增强了抗震能力，提高了耗能效率。
[0023]与传统的框架核心筒的伸臂结构相比，本专利技术的优点是：
[0024](1)本专利技术的扭转颗粒阻尼器内设置的弹簧钢片加剧了第一阻尼颗粒的摩擦和碰撞，如此设计提高了耗能能力。
[0025](2)减震铰包括了减震钢板和颗粒腔体内的第二阻尼颗粒，这使得结构在形成铰连接的同时，也可协调框架柱和核心筒之间的变形，有利于结构的耗能减震。
[0026](3)本专利技术的结构设计实现了可更换和耗能减震的功能，提高了耗能效率。
附图说明
[0027]图1为基于颗粒阻尼的装配式消能伸臂结构示意图；
[0028]图2为减震铰内部示意图；
[0029]图3为扭转颗粒阻尼器的外壳和底座三维示意图；
[0030]图4为扭转颗粒阻尼器内部的主视图；
[0031]图5为扭转颗粒阻尼器内部的俯视图；
[0032]图6为扭转颗粒阻尼器的上筒体和下筒体内部三维示意图；
[0033]图7为上筒体底部平面示意图；
[0034]图中标号：1为框架柱，2为核心筒，3为减震铰，4为扭转颗粒阻尼器，5为倒V形钢支撑，6为斜撑，7为竖撑，8为上弦杆，9为下弦杆，301为减震钢板，302为第二阻尼颗粒，303为颗粒腔体，304为约束圆筒，401为位移放大杆，402为连接构件，403为运动杆件，404为连接支座，405为上筒体，406为下筒体，407为外壳，408为底座，4041为第一阻尼颗粒，4042为弹簧钢片，4043为上筒壁，4044为筒体连接螺栓，4045为限位孔，4051为环形滑轨，4052为滑块，4053为环形弹簧，4054为下筒壁，4055为限位块，4071为第一螺栓连接件，4072为第二螺栓连接件，4073为预留孔，4081为第三螺栓连接件。
具体实施方式
[0035]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0036]如图1，一种基于颗粒阻尼的装配式消能伸臂结构，包括框架柱1、核心筒2以及连接于二者之间的框架组件，框架组件的一端与核心筒2固定连接，另一端通过减震铰3与框架柱1连接，框架组件内设有扭转颗粒阻尼器4。
[0037]其中，框架组件包括上下平行间隔设置的上弦杆8和下弦杆9，上弦杆8和下弦杆9之间连接有竖撑7，上弦杆8和下弦杆9的端部连接斜撑6，下弦杆9的上部设有倒V形钢支撑5；扭转颗粒阻尼器4固定设置在上弦杆8下部，并通过传动连接件与位于其两侧的倒V形钢支撑5上端与竖撑7连接。竖撑7与上弦杆8的连接处设置连接块10，扭转颗粒阻尼器4与连接块10连接。
[0038]如图2，减震铰3包括约束圆筒304以及设于约束圆筒304内的减震钢板3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于颗粒阻尼的装配式消能伸臂结构，包括框架柱(1)、核心筒(2)以及连接于二者之间的框架组件，其特征在于，所述框架组件的一端与所述核心筒(2)固定连接，另一端通过减震铰(3)与所述框架柱(1)连接，所述框架组件内设有扭转颗粒阻尼器(4)。2.根据权利要求1所述的一种基于颗粒阻尼的装配式消能伸臂结构，其特征在于，所述框架组件包括上下平行间隔设置的上弦杆(8)和下弦杆(9)，所述上弦杆(8)和下弦杆(9)之间连接有竖撑(7)，所述上弦杆(8)和下弦杆(9)的端部连接斜撑(6)，所述下弦杆(9)的上部设有倒V形钢支撑(5)；所述扭转颗粒阻尼器(4)固定设置在所述上弦杆(8)下部，并通过传动连接件与位于其两侧的倒V形钢支撑(5)上端与竖撑(7)连接。3.根据权利要求2所述的一种基于颗粒阻尼的装配式消能伸臂结构，其特征在于，所述竖撑(7)与所述上弦杆(8)的连接处设置连接块(10)，所述扭转颗粒阻尼器(4)与所述连接块(10)连接。4.根据权利要求1所述的一种基于颗粒阻尼的装配式消能伸臂结构，其特征在于，所述的减震铰(3)包括约束圆筒(304)以及设于所述约束圆筒(304)内的减震钢板(301)、颗粒腔体(303)、第二阻尼颗粒(302)，所述的减震钢板(301)分别与所述颗粒腔体(303)和约束圆筒(304)焊接，所述的颗粒腔体(303)内设置有隔板且填充所述第二阻尼颗粒(302)。5.根据权利要求1所述的一种基于颗粒阻尼的装配式消能伸臂结构，其特征在于，所述的扭转颗粒阻尼器(4)包括外壳(407)、底座(408)以及设于所述外壳(407)与底座(408)内的上筒体(405)、下筒体(406)，所述的下筒体(406)与所述底座(408)焊接，所述上筒体(405)能够相对转动的设置在所述下筒体(406)上部，且所述上筒体(405)内设有阻尼颗粒。6.根据权利要求5所述的一种基于颗粒阻尼的装配式消能伸臂结构，其特征在于，所述上筒体(405)通过位移放大组件与外部连接，所述位移放大组件包括位移放大杆(401)、连接构件(402)、运动杆件(403)、连接支座(404)，所述连接支座(404)与所述底座(408)焊接，所述的连接构件...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁正，赵圣强，高士凯，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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