一种用于建筑的抗侧力结构制造技术

本发明专利技术公开了一种用于建筑的抗侧力结构，涉及建筑结构受力领域，建筑包括顶部结构和支撑结构，支撑结构支撑在顶部结构的下方两侧，包括：摆杆，摆杆的顶端与顶部结构活动连接；阻尼器，设置于摆杆的顶端的外周，阻尼器与摆杆摩擦连接；质量块盒，质量块盒与摆杆的底端连接，质量块盒内设置有多个质量块；多个合金丝材，合金丝材的两端分别与质量块盒的四周和主体结构的构件连接；在建筑振动时会引起该结构的共振，由此产生的惯性力反作用于建筑上，起到减小建筑振动反应的作用，另外合金丝材能够消耗建筑外部传来的振动能量，来减小建筑风振或地震的反应。或地震的反应。或地震的反应。

【技术实现步骤摘要】
一种用于建筑的抗侧力结构


[0001]本专利技术属于建筑结构受力领域，更具体地，涉及一种用于建筑的抗侧力结构。

技术介绍

[0002]风作用下，风致振动的危害主要是长持时造成的楼层加速度给居住者带来不适的问题，而地震的危害则是高峰值造成的楼层位移给结构带来破坏的问题，二者减振的目的不同，因此减振的原理也不同，很难能够在建筑中同时减弱两者对建筑的振动影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的不足，提供了一种用于建筑的抗侧力结构，在建筑振动时会引起该结构的共振，由此产生的惯性力反作用于建筑上，起到减小建筑振动反应的作用，另外合金丝材能够消耗建筑外部传来的振动能量，来减小建筑风振或地震的反应。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供一种用于建筑的抗侧力结构，所述建筑包括顶部结构和支撑结构，所述支撑结构支撑在所述顶部结构的下方两侧，包括：
[0005]摆杆，所述摆杆的顶端与所述顶部结构活动连接；
[0006]阻尼器，设置于所述摆杆的顶端的外周，所述阻尼器与所述摆杆摩擦连接；
[0007]质量块盒，所述质量块盒与所述摆杆的底端连接，所述质量块盒内设置有多个质量块；
[0008]多个合金丝材，所述合金丝材的两端分别与所述质量块盒的四周和所述主体结构的构件连接。
[0009]可选地，所述顶部结构为连梁或墙肢，所述支撑结构为剪力墙或框架柱。
[0010]可选地，所述阻尼器包括：
[0011]阻尼片，所述阻尼片呈n形，所述阻尼片的中部水平部分套设于所述摆杆的顶端；
[0012]两个刚度弹簧，所述刚度弹簧的一端套设于所述阻尼片的两端竖直部分，所述刚度弹簧的另一端与所述顶部结构连接。
[0013]可选地，所述顶部结构设置有单向铰，所述单向铰靠近所述顶部结构的一端与所述阻尼片的中部水平部分摩擦连接，所述摆杆的顶端通过弹簧螺栓与所述顶部结构连接。
[0014]可选地，所述质量块盒的中心位置设置有螺纹孔，所述质量块盒上设置有多个安装孔，所述摆杆的底端与所述螺纹孔连接，所述质量块与所述安装孔可拆卸连接。
[0015]可选地，所述质量块盒的底部设置有万向轮。
[0016]可选地，所述质量块盒的四周分别通过所述合金丝材与所述建筑连接，所述支撑结构设置有变向滑轮，所述变向滑轮与所述合金丝材的中部滚动贴合，所述合金丝材处于所述变向滑轮与所述质量块盒之间的部分沿水平方向设置。
[0017]可选地，所述合金丝材采用Fe
‑
Mn
‑
Al
‑
Ni基SMA材料。
[0018]可选地，还包括伺服控制系统，设置于所述质量块盒和所述摆杆之间，所述伺服控
制系统能够根据所述质量块盒与所述建筑的水平加速度来调整所述质量块盒在所述摆杆上的连接位置。
[0019]可选地，所述伺服控制系统包括第一加速度传感器、第二加速度传感器、单片机电路板和步进电机，所述第一加速度传感器和所述第二加速度传感器分别与所述主体结构和所述质量块盒连接，所述步进电机设置于所述质量块盒和所述摆杆之间，所述单片机电路板根据所述第一加速度传感器和所述第二加速度传感器的数据控制所述步进电机。
[0020]本专利技术提供了一种用于建筑的抗侧力结构，其有益效果在于：
[0021]1、该抗侧力结构可以应用于框架结构和框架
‑
剪力墙结构体系中，框架结构只是用框架柱替换了剪力墙墙肢，都是抗侧结构；当结构高度、受力、功能变化发展时，抗侧力结构刚度和性能也随着变化，随风速和地震作用的变化自主相应调整刚度、阻尼力和反方向作用力，满足建筑的结构要求，同时来减小建筑风振或地震的反应，具有智能化特色；
[0022]2、该抗侧力结构是一种十分有效的高层建筑抗风手段，将受力变形集中在阻尼器里，大幅度减少框架梁或连梁的损伤并能自动复位作用，耗散地震能量并降低结构反应；增加刚度，增大承载能力，提高延性，增加附加阻尼，减小地震力，能自主控制地震力，主动减小地震和风荷载效应，灵活增强结构阻尼和延性，达到满足结构承载力要求，控制变形；可大大增加高层建筑结构的最大适用高度，极大地扩展建筑使用范围，满足超高层和高烈度地区建筑的需要，这种结构转型具有安全可控、减小该结构构件尺寸、更有效地满足建筑功能、更大范围扩展结构竖向构件作用功能、成本效益突出、刚度增加潜力大的优势。
[0023]本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0024]通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0025]图1示出了根据本专利技术的一个实施例的一种用于建筑的抗侧力结构的结构示意图。
[0026]附图标记说明：
[0027]1、顶部结构；2、支撑结构；3、摆杆；4、质量块盒；5、质量块；6、合金丝材；7、构件；8、阻尼片；9、刚度弹簧；10、单向铰；11、弹簧螺栓；12、变向滑轮。
具体实施方式
[0028]下面将更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然以下描述了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0029]本专利技术提供一种用于建筑的抗侧力结构，建筑包括顶部结构和支撑结构，支撑结构支撑在顶部结构的下方两侧，包括：
[0030]摆杆，摆杆的顶端与顶部结构活动连接；
[0031]阻尼器，设置于摆杆的顶端的外周，阻尼器与摆杆摩擦连接；
[0032]质量块盒，质量块盒与摆杆的底端连接，质量块盒内设置有多个质量块；
[0033]多个合金丝材，合金丝材的两端分别与质量块盒的四周和主体结构的构件连接。
[0034]具体的，该抗侧力结构通过摆杆的顶端与顶部结构连接，在顶端的外周设置有阻尼器，在摆杆受到振动摆动时，摆杆与阻尼器摩擦运动，摆杆的底部与带有质量块的质量块盒连接，改变质量块的数量、增加阻尼器的阻尼和保证合金丝材的刚度，能够使质量块产生更大的反向惯性力，使阻尼器能迅速承受更大的风载和地震力，吸收更多的外界能量，而建筑本身承受更小的作用力和产生更小的变形，能更有效地保护建筑。
[0035]在一个实施例中，质量块盒里的质量块提供恢复建筑形变的作用力，通过调整摆杆的长度，来调节阻尼器自身频率与建筑的频率相同，当风载荷或地震作用在建筑上使其发生水平振动时，质量块带动摆杆产生与建筑相反的振动，对建筑产生反作用力，从而控制建筑的振动，并且通过阻尼器耗散风载荷或地震带来的振动能量。
[0036]摆杆依靠质量块的重力提供恢复力，通过调整摆杆的长度来调整阻尼器自身的频率，使该抗侧力结构与建筑的主振频率接近，从而达到更好的减振效果。摆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于建筑的抗侧力结构，所述建筑包括顶部结构和支撑结构，所述支撑结构支撑在所述顶部结构的下方两侧，其特征在于，包括：摆杆，所述摆杆的顶端与所述顶部结构活动连接；阻尼器，设置于所述摆杆的顶端的外周，所述阻尼器与所述摆杆摩擦连接；质量块盒，所述质量块盒与所述摆杆的底端连接，所述质量块盒内设置有多个质量块；多个合金丝材，所述合金丝材的两端分别与所述质量块盒的四周和所述主体结构的构件连接。2.根据权利要求1所述的用于建筑的抗侧力结构，其特征在于，所述顶部结构为连梁或墙肢，所述支撑结构为剪力墙或框架柱。3.根据权利要求1所述的用于建筑的抗侧力结构，其特征在于，所述阻尼器包括：阻尼片，所述阻尼片呈n形，所述阻尼片的中部水平部分套设于所述摆杆的顶端；两个刚度弹簧，所述刚度弹簧的一端套设于所述阻尼片的两端竖直部，分，所述刚度弹簧的另一端与所述顶部结构连接。4.根据权利要求3所述的用于建筑的抗侧力结构，其特征在于，所述顶部结构设置有单向铰，所述单向铰靠近所述顶部结构的一端与所述阻尼片的中部水平部分摩擦连接，所述摆杆的顶端通过弹簧螺栓与所述顶部结构连接。5.根据权利要求1所述的用于建筑的抗侧力结构，其特征在于，所述质量块盒的中心位置设置有螺纹孔，所述质量块盒上设置有多个安装孔，所述摆杆的底端与所述螺纹孔连接，所述质量块与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴葵，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：