專利名稱：一種可變阻尼的加強(qiáng)層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土木結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域，特別涉及一種可變阻尼的加強(qiáng)層。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大量興建超高層建筑已成為城市建設(shè)的主要趨勢，其中很多超高層建筑采用了中間核心筒與外圍框架相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，通過設(shè)置加強(qiáng)層來協(xié)調(diào)核心筒與框架間的受力和變形。加強(qiáng)層通常布置在技術(shù)層(建筑設(shè)備層，避難層)，其高度往往是一層樓高，剛度比其它水平構(gòu)件大數(shù)十倍，因此也稱加強(qiáng)層為剛性層，加強(qiáng)層構(gòu)件有三種類型:一是伸臂，二是環(huán)向構(gòu)件，三是腰桁架和帽桁架。加強(qiáng)層可以有效的提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，減少結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載或地震作用下的水平側(cè)移，但是在加強(qiáng)層及其附近樓層，結(jié)構(gòu)的剛度突變，在地震作用下，結(jié)構(gòu)的損傷機(jī)理難以呈現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”和“強(qiáng)剪弱彎”的延性屈服機(jī)制，加強(qiáng)層及其附近樓層由于應(yīng)力集中很容易形成薄弱層，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞甚至倒塌，因此對于加強(qiáng)層的剛度，一方面考慮到增加整體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，加強(qiáng)層的剛度越大越好；另一方面考慮到結(jié)構(gòu)剛度突變的問題，加強(qiáng)層的剛度不宜過大，所以研發(fā)一種加強(qiáng)層，使整體結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)定的抗震性能目標(biāo)，在罕遇地震作用下，能起到消能減震作用，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種可變阻尼的加強(qiáng)層，可以有效的提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度及抗風(fēng)和抗震性能。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:—種可變阻尼的加強(qiáng)層，包括設(shè)置于建筑中間的核心筒I及設(shè)置于建筑外圍的若干框架柱2，所述核心筒I與框架柱2之間連接可變阻尼的伸臂桁架3。所述伸臂桁架3為伸臂或腰桁架或帽桁架。所述可變阻尼斜腹桿5由防屈曲支撐11以及與防屈曲支撐11配合的粘滯阻尼器10構(gòu)成。所述上弦桿6、下弦桿9和豎腹桿8采用鋼結(jié)構(gòu)。所述可變阻尼的加強(qiáng)層高度為一層層高或兩層層高。所述伸臂桁架3與框架柱2垂直，多個(gè)伸臂桁架3形成網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。繞所述框架柱2設(shè)置有可變阻尼的環(huán)向桁架4。所述環(huán)向桁架4與伸臂桁架3均包括有平行的上弦桿6和下弦桿9，上弦桿6和下弦桿9之間設(shè)置豎腹桿8、可變阻尼斜腹桿5和普通斜腹桿7。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)在溫度荷載下變形和徐變得到放松，減少結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，在風(fēng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)主要耗能構(gòu)件主要為粘滯阻尼器，當(dāng)結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度及以上地震作用下，結(jié)構(gòu)的主要耗能構(gòu)件為防屈曲支撐，有效的提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度及抗風(fēng)和抗震性能，同時(shí)又可 以根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要較為靈活的調(diào)整加強(qiáng)層的剛度，防止結(jié)構(gòu)在地震作用下加強(qiáng)層及其附近樓層由于應(yīng)力集中很容易形成薄弱層。


圖1是本發(fā)明平面示意圖。
圖2是本發(fā)明伸臂桁架示意圖。
圖3是本發(fā)明可變阻尼斜腹桿示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
如圖1所示，一種可變阻尼的加強(qiáng)層，其目的是為了提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度及抗風(fēng)和抗震性能，由可變阻尼的伸臂桁架3和環(huán)向桁架4結(jié)合原結(jié)構(gòu)體系組成，原結(jié)構(gòu)體系包括設(shè)置于建筑中間的核心筒1及設(shè)置于建筑外圍的若干框架柱2，伸臂桁架3連接在核心筒I與框架柱2之間，與框架柱2垂直，
多個(gè)伸臂桁架3形成網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。環(huán)向桁架4繞多個(gè)框架柱2設(shè)置。在實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)僅設(shè)置伸臂桁架3，不設(shè)置環(huán)向桁架4。伸臂桁架3的目的是增大框架柱2的軸力，使得框架的抗傾覆力矩也得到提高，從而起到增大整體結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度的目的。環(huán)向桁架4能加強(qiáng)外圍框架柱2的聯(lián)系，起到加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性的作用，也同時(shí)起到協(xié)調(diào)框架豎向變形，減小豎向變形差的作用，可使其受力均勻?？勺冏枘岬纳毂坭旒?和可變阻尼的環(huán)向桁架4 一般采用鋼結(jié)構(gòu)。
伸臂桁架3與環(huán)向桁架4結(jié)構(gòu)一致，如圖2所示，包括有平行的上弦桿6和下弦桿9，上弦桿6和下弦桿9之間設(shè)置豎腹桿8、可變阻尼斜腹桿5和普通斜腹桿7。實(shí)際中伸臂桁架3利用一個(gè)樓層的高度，上弦桿6和下弦桿9為原結(jié)構(gòu)體系的梁，豎腹桿8為原結(jié)構(gòu)體系的柱和核心筒，受壓斜腹桿為普通斜腹桿7，采用防屈曲支撐，受拉斜腹桿采用可變阻尼斜腹桿5。
如圖3所示，可變阻尼斜腹桿5由防屈曲支撐11以及與防屈曲支撐11配合的粘滯阻尼器10構(gòu)成，粘滯阻尼器10可以使得結(jié)構(gòu)在溫度荷載下變形和徐變得到放松，減少結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，在風(fēng)荷載作用下，可變阻尼斜腹桿5的速度較小，粘滯阻尼器10出力較小，防屈曲支撐11受力較小，結(jié)構(gòu)主要耗能構(gòu)件主要為粘滯阻尼器10，當(dāng)結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度及以上地震作用下，可變阻尼斜 腹桿5的速度增大，粘滯阻尼器10出力增大，防屈曲支撐11受力增大，結(jié)構(gòu)的主要耗能構(gòu)件為防屈曲支撐11。
權(quán)利要求
1.一種可變阻尼的加強(qiáng)層，包括設(shè)置于建筑中間的核心筒(I)及設(shè)置于建筑外圍的若干框架柱(2)，其特征在于，所述核心筒(I)與框架柱(2)之間連接可變阻尼的伸臂桁架(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變阻尼的加強(qiáng)層，其特征在于，所述伸臂桁架(3)為伸臂或腰桁架或帽桁架。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變阻尼的加強(qiáng)層，其特征在于，所述伸臂桁架(3)包括有平行的上弦桿(6 )和下弦桿(9 )，上弦桿(6 )和下弦桿(9 )之間設(shè)置豎腹桿(8 )、可變阻尼斜腹桿(5 )和普通斜腹桿(7 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變阻尼的加強(qiáng)層，其特征在于，所述可變阻尼斜腹桿(5)由防屈曲支撐(11)以及與防屈曲支撐(11)配合的粘滯阻尼器(10)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的可變阻尼的加強(qiáng)層，其特征在于，所述上弦桿(6)、下弦桿(9 )和豎腹桿(8 )采用鋼結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變阻尼的加強(qiáng)層，其特征在于，所述可變阻尼的加強(qiáng)層高度為一層層高或兩層層高。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變阻尼的加強(qiáng)層，其特征在于，所述伸臂桁架(3)與框架柱(2)垂直，多個(gè)伸臂桁架(3)形成網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變阻尼的加強(qiáng)層，其特征在于，繞所述框架柱(2)設(shè)置有可變阻尼的環(huán)向桁架(4)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可變 阻尼的加強(qiáng)層，其特征在于，所述環(huán)向桁架(4)包括有平行的上弦桿(6 )和下弦桿(9 )，上弦桿(6 )和下弦桿(9 )之間設(shè)置豎腹桿(8 )、可變阻尼斜腹桿(5)和普通斜腹桿(7)，其中可變阻尼斜腹桿(5)和普通斜腹桿(7)相互垂直，并設(shè)置于上弦桿(6)與下弦桿(9)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可變阻尼的加強(qiáng)層，其特征在于，所述可變阻尼斜腹桿(5)由防屈曲支撐(11)以及與防屈曲支撐(11)配合的粘滯阻尼器(10)構(gòu)成。
全文摘要
一種可變阻尼的加強(qiáng)層，包括建筑中間的核心筒及設(shè)置于建筑外圍的若干框架柱，核心筒與框架柱之間連接有可變阻尼的伸臂桁架，外圍框架柱之間的連接采用連接為一個(gè)整體的可變阻尼的環(huán)向桁架，可變阻尼的伸臂桁架可以增大整體結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度，減少結(jié)構(gòu)的水平側(cè)移，可變阻尼的環(huán)向桁架能加強(qiáng)外圍框架柱的聯(lián)系，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)整體性，協(xié)調(diào)了框架豎向變形，減小了豎向變形差，使結(jié)構(gòu)受力均勻，可變阻尼斜腹桿采用防屈曲支撐上設(shè)置粘滯阻尼器，可以使得結(jié)構(gòu)在溫度荷載下變形和徐變得到放松，減少結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，在風(fēng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)主要耗能構(gòu)件主要為粘滯阻尼器，在設(shè)防烈度及以上地震作用下，結(jié)構(gòu)的主要耗能構(gòu)件為防屈曲支撐。
文檔編號E04B1/98GK103233526SQ201310139429
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者陸新征, 蔣慶, 盧嘯 申請人:清華大學(xué)