含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构制造技术

本发明专利技术公开了一种含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构，包括：主框架柱；主框架梁；以及变刚度悬挂减振子结构，变刚度悬挂减振子结构包括：减振柱；减振梁，减振梁与减振柱连接；吊杆装置，吊杆装置的一端与主框架梁连接，另一端与变刚度悬挂减振子结构连接；用于改变所述吊杆装置的有效计算长度的吊杆长度控制装置与吊杆装置连接；以及阻尼器，阻尼器设在减振梁与相邻的主框架柱之间。根据本发明专利技术变刚度悬挂减振子结构和阻尼器相互配合构造成调谐质量阻尼器，可以提高含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构的减振效果，阻尼器采用可更换构件，可以实现其在强震下的功能可恢复。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构，包括：主框架柱；主框架梁；以及变刚度悬挂减振子结构，变刚度悬挂减振子结构包括：减振柱；减振梁，减振梁与减振柱连接；吊杆装置，吊杆装置的一端与主框架梁连接，另一端与变刚度悬挂减振子结构连接；用于改变所述吊杆装置的有效计算长度的吊杆长度控制装置与吊杆装置连接；以及阻尼器，阻尼器设在减振梁与相邻的主框架柱之间。根据本专利技术变刚度悬挂减振子结构和阻尼器相互配合构造成调谐质量阻尼器，可以提高含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构的减振效果，阻尼器采用可更换构件，可以实现其在强震下的功能可恢复。【专利说明】含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构
本专利技术涉及建筑减振控制
，具体而言，特别涉及一种含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复的巨型框架结构。
技术介绍
对于超高层建筑，由于其高昂的造价、内部密集的人员、以及复杂而重要的使用功能，不仅要求其在强烈地震中不倒塌，还希望结构具有恢复功能的能力，功能可恢复结构作为一种新型的减振控制结构受到了工程界人员的青睐，但是目前功能可恢复结构主要针对多高层结构，对于超高层结构功能可恢复设计较难实现，所以迫切需要一种新型结构体系的专利技术。巨型框架结构体系是一种较为适合超高层建筑的一种结构体系，该结构体系是由作为主结构的巨型框架和作为次结构的楼层框架组成，主结构(主框架)是由巨型柱和巨型梁组成，承受整体结构竖向和水平作用；次结构(次框架)一般为常规框架，承受着楼层内竖向作用及对应的水平作用，并传递给主结构。巨型框架体结构系是一种非常高效的高层建筑结构体系，其主要优点包括:结构传力途径明确、整体性能好；结构抗侧力效率高，主结构构件布置远离结构的中心；主、次结构可以采用不同的结构形式和材料，从而节省资源；次结构中的梁柱可以抽空，能满足许多具有特殊形态和使用功能的建筑平立面要求；施工速度快，可先施工主结构，再在不同节段同时施工次结构等。但是在中、小地震作用下，结构的位移和加速度响应都比较显著，严重影响使用功能。且最终结构在超过罕遇地震的强震作用下，由于主框架梁柱节点处柱的破坏而丧失承载力，震后修复难度较大，可见普通巨型框架结构很很难实现功能可恢复。要想实现巨型框架结构强震下功能可恢复设计，结构需满足:损伤部位及其出现次序更加明确，损伤程度可控；在中、小地震作用下，严格控制结构的位移和加速度响应，减少室内设备和非结构构件的损伤破坏；在罕遇地震作用下，关键构件无损伤或轻微损伤，耗能型构件损伤后可立即更换，结构残余变形小。因此除了增强结构自身强度和延性，提高结构抗震能力外，采取合理的减振措施也是减少结构地震响应、改善结构性能化指标的有效手段。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复的巨型框架结构。根据本专利技术的一个方面提供了一种含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构，包括:主框架柱；主框架梁；以及变刚度悬挂减振子结构，所述变刚度悬挂减振子结构包括:减振柱；减振梁，减振梁与减振柱连接；吊杆装置，所述吊杆装置的一端与所述主框架梁连接，另一端与所述变刚度悬挂减振子结构连接；用于改变所述吊杆装置的有效计算长度的吊杆长度控制装置，所述吊杆长度控制装置与所述吊杆装置连接；以及阻尼器，所述阻尼器设在所述减振梁与相邻的所述主框架柱之间。根据本专利技术实施例的含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构，变刚度悬挂减振子结构和阻尼器可以相互配合并构造成调谐质量阻尼器，可以提高含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构的减振效果。吊杆装置可自适应改变自身长度，从而改变变刚度悬挂减振子组件的刚度，进而达到最优频率比要求，获得理想减振效果。阻尼器具有耗能以及缓解变刚度悬挂减振子结构对主框架柱碰撞的作用。阻尼器采用可快速修复或更换构件，主框架柱采用高弹性高强度构件，避免主框架柱在强震下产生损伤。由此，可以实现含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构在强震下的功能可恢复。根据本专利技术的一个可选实施例，所述主框架柱为钢板混凝土组合剪力墙或核心筒。根据本专利技术的另一个可选实施例，所述主框架柱为内藏钢桁架剪力墙或核心筒。根据本专利技术的一个实施例，所述含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构进一步包括连梁，所述连梁为可更换连梁。优选地，所述阻尼器与所述减振梁及所述主框架柱可拆卸连接。根据本专利技术的一个实施例，所述吊杆装置包括:吊杆；以及吊杆长度控制装置，所述吊杆长度控制装置安装在所述变刚度悬挂减振子结构上，并与所述吊杆装置、主框架梁及变刚度悬挂减振子结构分别连接。具体地，所述吊杆长度控制装置包括:第一传感器，所述第一传感器设在所述主框架柱或主框架楼板上；第二传感器，所述第二传感器设在所述减振柱或减振子结构楼板上；限位器，所述限位器与减振梁或减振柱固定连接；滑块，所述滑块与所述限位器连接，且所述滑块被所述限位器限定在只在竖向方向相对于所述限位器移动；可转动夹具，所述可转动夹具与所述滑块连接，所述吊杆装置穿过所述可转动夹具；作动器，所述作动器与所述滑块连接；以及控制器，所述控制器与所述第一传感器、所述第二传感器以及作动器连接。优选地，所述第一传感器设在所述主框架柱或所述主框架楼板上。优选地，所述第二传感器设在所述减振柱或所述减振子结构楼板上。可选地，所述控制器设在所述变刚度悬挂减振子结构上。根据本专利技术的一个实施例，所述吊杆装置一端与主框架梁连接，另一端与所述变刚度悬挂减振子结构连接。【专利附图】【附图说明】图1是根据本专利技术的一个实施例的含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构的示意图；图2是图1所示的含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构的主框架悬挂层不意图；图3是图1所示的含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构的变刚度悬挂减振子结构的悬挂层示意图；图4是图1所示的含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构的吊杆长度控制装置示意图；图5是图1所示的含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构的滑块结构示意图。附图标记:I主框架柱，2主框架梁，4吊杆装置，5减振梁，6减振柱，7阻尼器，8变刚度悬挂减振子结构，11主框架梁交点，12第一传感器，13第二传感器，14控制器，15减振梁交点，16作动器，17限位器，18滑块，19可转动夹具。【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，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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”、“顺时针”、“逆时针”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，术语本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构，其特征在于，包括：主框架柱；主框架梁；以及变刚度悬挂减振子结构，所述变刚度悬挂减振子结构包括：减振柱；减振梁，所述减振梁与所述减振柱连接；吊杆装置，所述吊杆装置的一端与所述主框架梁连接，另一端与所述变刚度悬挂减振子结构连接；用于改变所述吊杆装置的有效计算长度的吊杆长度控制装置，所述吊杆长度控制装置与所述吊杆装置连接；以及阻尼器，所述阻尼器设在所述减振梁与相邻的所述主框架柱之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆新征，蒋庆，卢啸，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：