专利名称：用于衰减建筑物中的运动的方法和结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑物结构中的运动的衰减。特别地，本发明涉及借助于连接到第二结构构件的衰减器来衰减结构构件中的振荡运动。
背景技术：
建筑物、特别是高层结构被设计为容纳例如由居住者的活动或车辆的运动引起的一定量的振动，并承受由于诸如骤风或地颤而 引起的运动。通常的做法是使所设计的建筑物的结构包括衰减器以吸收和消散此类运动。对建筑物中的运动进行衰减不仅提供更好的针对潜在破坏性地震或风力的结构保护，而且其使得建筑物的日常居住更加愉快。建筑物的结构中的摇摆运动和振荡通常被居住者体验为使人不愉快的感觉。衰减减小了建筑物运动的幅度且在一定程度上减小了建筑物运动的速度和加速度。例如，一个此类解决方案是在结构的上部中提供所谓的调谐质量衰减器(TMD，或调谐质量阻尼器)。可以将调谐质量衰减器实现为一个或多个极其巨大的块，与结构的振荡的谐振频率相反地移动。替代地，可以将其实现为蓄水箱，其包含与被衰减的振荡相反地移动的液体。然而，使用调谐质量或蓄水箱衰减器存在较大的缺点。它们庞大且沉重，并且需要安装在建筑物的顶部中一通常是建筑物中的最有利的空间。它们代表了项目中的显著的额外成本，并且不提供结构成本的任何减少(事实上，除轴承或其它支撑机构之外，结构必须被设计为还要支撑调谐质量或蓄水箱的额外重量)。还必须以对其它谐波进行衰减为代价将TMD准确地调节至结构的第一振荡模式。有限状态的计算对于TMD而言可能是不可靠的，并且可能难以确定或不可能确定TMD系统是否将会针对骤风和地震满足用于建筑物的极限状态(ULS)。为了满足ULS，建筑物必须在经受峰值设计载荷时不倒塌，并且由于TMD的有效操作范围通常明显比ULS条件窄，所以TMD在其操作条件之外的行为是不可预测的。现有技术中已知的另一解决方案是使用诸如低屈服点钢约束支撑的滞后衰减器，其能够用来对建筑物的结构钢提供附加的衰减和硬度。虽然它们装配起来可能是相对低成本的，但只有当此类支撑实际上屈服时才能实现衰减功能，并且它们对于小的地震或中度骤风而言不是有效的。由于它们与建筑物的结构成一整体，所以此类支撑维护和修理起来是困难且昂贵的。可以使用基础隔离衰减器来吸收建筑物的基础处的振动。此类衰减器已经多年来可用且其使用是沿用已久的。实际上，结构在其基础上被安装在许多衰减元件上，这些衰减元件将地面中的运动与建筑物结构的运动隔离。基础隔离衰减器是针对地震运动的有效解决方案，但是它们安装起来成本高，并且仅适合于相对低的建筑物。一旦被安装，基础隔离衰减器替换起来也是极其困难且高成本的。基础隔离衰减器对于风力加载无效，因为它们被设计为是静态的(或者在具有弹簧的基础隔离器的情况下具有弹性变形)，并且不提供任何附加衰减。对于与风平行的建筑物振动而言，建筑物变形通常不处于振荡(+/_)模式。此夕卜，基础隔离衰减器的使用意味着建筑物被机械地与其周围环境隔离，因此，所有缆线、管道工程及其它服务必须具有柔性连接以允许相对运动。
可以将也称为液压衰减器的粘性衰减器用于吸收和消散建筑物中的振荡运动。液压衰减器所具有的优点是它们能够在大的地震事件期间吸收高载荷。然而，它们安装起来是昂贵的且维护或替换起来也是昂贵的，并且如果单元发生故障，则替换是特别困难的。粘性衰减器内部的隔室之间的流体运动是由阀来控制的，并且这些阀的孔径能够被调节至所需要的运动，或者缓慢的或者快速的。因此，粘性衰减器不能被调节为用于缓慢(低频，诸如风)和快速(高频，诸如地震)运动。液压衰减器的其它缺点是它们没有内置冗余一如果单元发生故障，则其不再起到衰减器的作用。粘弹性衰减器用在支撑结构中。它 们所具有的优点在于它们是相对低成本、低维护的，并且可以被改装至现有建筑物。它们的粘弹性行为还意味着它们能够高效地吸收宽频率范围的振荡，结果是它们不要求调节至其它衰减器所要求的程度。对于高建筑物而言,可能通过用被衰减器相互隔离的单独竖直构件来构造建筑物而对结构的低阶振荡模式进行衰减，所述衰减器吸收相邻竖直构件之间的相对竖直运动。在例如专利申请W02007045900 (ARUP)中公开了此类布置，该专利申请描述了一种建筑物，其具有核心结构和经由竖直衰减器连接到外围柱的多个竖直外伸架构件。竖直衰减器用来对核心(经由外伸架)和外围柱之间的相对竖直位移进行衰减。随后在专利申请US2008/0229684 (Daewoo)中公开了类似的思想。外围柱是刚性结构，其提供强固的竖直结构，竖直衰减器能够在核心经历弯曲变形时沿着向上或向下方向对其施加反作用。在公开于W02007045900和US2008/0229684中的现有技术布置中，竖直衰减器被安装在结构高度的近似顶部三分之二的位置处。相邻竖直元件之间的相对竖直运动的量在建筑物的下部中是小的，因此，竖直衰减器被安装在相对竖直运动较大的地方。然而，由例如地颤或骤风引发的结构的弯曲变形常常是建筑物的整个高度的一阶、二阶或更高阶振荡，因此，现有技术的竖直衰减布置仅解决了一部分弯曲问题，并且仅适合于高于某个高度的建筑物。为了对在结构的下部中或不那么高的建筑物中的横向(水平)运动进行衰减，需要不同类型的衰减器。本发明的目的是克服现有技术衰减系统的上述缺点。特别地，本发明的目的是提供用于任何高度的结构的衰减，其方式为从而实现改善的整体结构的衰减，具有宽的谐波响应(振幅和频率两者)并具有降低的安装和维护成本。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提出了一种建筑结构，其包括与第一轴线平行地延伸的第一结构元件，所述第一结构元件基本上是自支撑的且能经受剪切或弯曲变形，所述剪切或弯曲变形的分量沿着正交于第一轴线的第二轴线；第二结构元件，其邻近于第一结构元件并与第一轴线平行地延伸，第一和第二结构元件使得所述剪切或弯曲变形在沿着所述第一轴线的第一预定位置处引起与所述第一轴线平行的第一和第二结构元件之间的相对轴向运动；第一衰减装置，其在沿着第一轴线的第一预定位置处被布置在第一结构元件和第二结构元件之间，该第一衰减装置具有与第一轴线基本上平行地布置的第一衰减轴线，使得所述相对轴向运动被第一衰减装置衰减。在本发明的建筑结构中，第一衰减装置还具有不与第一衰减轴线平行的第二衰减轴线，并且第一衰减装置的第二衰减轴线被布置为使得第一衰减装置对沿着第二轴线的第一结构元件和第二结构元件之间的相对运动进行衰减。第一和第二结构元件可以是例如建筑物的核心和外围柱。此类柱可以与建筑物成一整体，或者它们可以在建筑物外部。替代地，第一和第二元件可以是单个建筑物或者甚至相邻建筑物的两个相邻核心结构。在本发明的一个实施例中，第一轴线是建筑物结构的竖直轴线，并且第二轴线在水平平面中。将要被衰减的相对水平运动有利地是第一和第二元件朝向和远离彼此的运动。请注意，在本说明中，Z轴被定义为结构或建筑物的竖直轴线，其平行于第一和第二元件，而基本上相互正交的X和Y轴在基本上水平的平面中，与Z轴正交。在具有矩形截面的建筑物的情况下，可以将X和Y轴假设为分别基本上平行于建筑物的截面的长度和宽度。因此，在本实施例中，第一衰减器被布置为在沿 着第一轴线的第一预定位置处对沿Z方向以及沿水平面中的一个方向(即沿着平行于X或Y轴的第一水平轴线)的运动进行衰减。在本实施例中，该第二轴线优选地是第一预定位置处的第一和第二结构元件朝向和远离彼此的运动方向或者至少第一和第二结构元件的各部分的运动方向。在本发明的第二实施例中，第一轴线是水平轴线。在该实施例中，第一结构元件可以是例如悬挑钢筋混凝土楼层或梁。在本发明的另一实施例中，建筑物或竖直结构还包括在沿着第一轴线的第二预定位置处布置在第一结构元件和第二结构元件之间的第二衰减装置，所述第一和第二预定位置在建筑结构的公共区域中，第二衰减装置具有第三衰减轴线和第四衰减轴线，所述第三和第四衰减轴线是相互不平行的，并且所述第一和第二预定位置沿着第一轴线分离一定距离，使得在公共区域中的第一结构元件的所述剪切或弯曲变形期间，所述第一衰减装置沿着其衰减轴线之一处于张紧或压缩中的一个，而第二衰减装置沿着其衰减轴线之一处于张紧或压缩中的另一个。第一和第二结构元件优选地基本上是刚性结构，并且第一和第二衰减装置充当一对相反的任何力(诸如剪切或弯曲力)，其将趋向于使第一和第二元件从它们相互的平行对准中移动出来。两个衰减器还提供抵抗相对轴向力或运动(在竖直结构元件的情况下沿着竖直轴线)的被衰减的反作用。在另一实施例中，第一元件包括从第一结构元件朝着所述第二结构元件向外延伸的刚性外伸架元件，并且其中，第一和第二衰减装置中的至少一个被安装在外伸架元件的外部和第二结构元件之间。成对衰减器的使用提供了竖直结构中的剪切或弯曲力及运动的大大增强的衰减，每个衰减器沿着与第一水平轴线平行的轴线提供独立的衰减，衰减器被间隔开地竖直安装在外伸架元件的端部处。外伸架元件还为竖直衰减力提供增加的力矩。一个或多个衰减器有利地是双轴或多轴粘弹性衰减器。此类衰减器可以包括一对或多对刚性(例如金属)板，每对板被诸如高度工程化橡胶的粘弹性材料片分离。此类衰减器提供与板和片的平面平行的所有方向上的宽响应衰减。对于本发明而言特别有利的是此类板/片衰减器的使用，其中，粘弹性材料具有基本上矩形或椭圆形的截面，使得其具有两个主衰减轴线。然后，可将所述两个主衰减轴线布置为与被衰减的建筑物的期望的Z和X/Y轴重合。有利地,外伸架元件可以具有拉压杆构造(strut and tie construction)以在保持结构中的硬度和强度的同时减小重量。替代地，可以将外伸架元件实现为建筑结构的壁一例如从承载核心向外延伸的内壁。本发明还提出了一种用于在建筑结构中提供衰减的方法，所述建筑结构包括与第一轴线平行地延伸的第一结构元件，所述第一结构元件是基本上自支撑的且能经受剪切或弯曲变形，所述剪切或弯曲变形的分量沿着与第一轴线正交的第二轴线，该方法包括
提供第二结构元件的第一步骤，该第二结构元件邻近于第一结构元件并且与第一轴线平行地延伸，第一和第二结构元件使得所述剪切或弯曲变形在沿着所述第一轴线的第一预定位置处引起与所述第一轴线平行的第一和第二结构元件之间的相对轴向运动，
在沿着第一轴线的第一预定位置处在第一结构 元件和第二结构元件之间布置第一衰减装置的第二步骤，第一衰减装置具有与第一轴线基本上平行地布置的第一衰减轴线，使得所述相对轴向运动被第一衰减装置衰减。在本发明的方法中，第一衰减装置具有不与第一衰减轴线平行的第二衰减轴线，并且第二步骤包括布置第一衰减装置的第二衰减轴线，使得第一衰减装置对沿着第二轴线的第一结构元件和第二结构元件之间的相对运动进行衰减。根据本发明的另一实施例，该方法还可以包括在沿着第一轴线的第二预定位置处在第一结构元件和第二结构元件之间安装第二衰减装置的第三步骤，所述第一和第二位置在建筑结构的公共区域中，第二衰减装置具有第三衰减轴线和第四衰减轴线，所述第三和第四衰减轴线是相互不平行的，并且所述第一和第二预定位置被沿着第一轴线分离一定距离，使得在公共区域中的第一结构元件的所述剪切或弯曲变形期间，所述第一衰减装置沿着其衰减轴线之一处于张紧或压缩中的一个，而第二衰减装置沿着其衰减轴线之一处于张紧或压缩中的另一个。在本发明的方法的另一实施例中，第一结构元件包括从第一结构元件朝向所述第二结构元件向外延伸的刚性外伸架元件，并且其中，第一步骤包括将第一衰减装置布置在外伸架元件的外部和第二结构元件之间，并且其中，执行该方法的第二步骤，所述第二步骤包括将第二衰减装置布置在外伸架元件的外部和第二结构元件之间。有利地，在第二和/或第三步骤中安装的第一和/或第二衰减器单元是双向粘弹性衰减器，诸如Gensui衰减器。本发明的方法可以应用于许多种类的结构。当所述结构是建筑物，第一元件是建筑物的核心且第二元件是建筑物的外围柱时，该方法是特别有利的。在第一竖直延伸结构元件是建筑物的第一核心且第二竖直元件结构元件是建筑物的第二核心的建筑物中，也可以有利地使用本发明的方法。替代地，本发明可以用来对诸如悬挑楼层或梁的水平结构元件中的竖直运动(诸如振荡)进行裳减。因此，根据本发明的方法和结构，可以将相同类型的衰减元件用于对建筑物的顶部、中间和底部部分进行衰减，并且可以将衰减元件用于对所有种类的建筑物上的运动进行衰减。诸如VSL的Gensui衰减器的双轴粘弹性衰减器的使用意味着降低的成本和改善的维护容易性。由于它们的尺寸紧凑且易于安装，此类衰减器还可以被容易地改装到现有结构上。由于双向粘弹性衰减器具有多种用途，所以本发明的方法和结构不仅适合于高层建筑物，而且适用于所有种类的结构，包括低层结构、房屋、桥梁以及许多其他结构。
根据以下详细描述和附图，本发明的其它优点将变得明显。图Ia至Id示出了本发明的一般原理。图2示出液压衰减器的现有技术布置。图3a至3c示出双轴粘弹性衰减器的示意图。
图4a和4b示出了如何可以将粘弹性衰减器布置在两个竖直结构之间以对它们之间的运动进行衰减。图5a至5e不出本发明应用于高层建筑物。图6a至6e示出本发明的节省空间的变体。图7a至7c示出本发明的各种示例构造。所包括的附图仅仅出于说明性目的，并且意图帮助理解本发明，而不暗示对所附权利要求的范围的任何限制。
具体实施例方式参考图la，可理解通过对相邻竖直结构之间的竖直运动进行衰减来对弯曲变形运动进行衰减的一般原理，图Ia以大大地放大的示意形式表示经历振荡变形的建筑物的正视图。所示示例中的建筑物包括中央核心结构2 (其可能例如是主静态承载结构)和两个外柱3。如早先在本申请中提到的现有技术系统一样，可借助于沿着结构的高度在各种点处安装在核心2和柱3之间的竖直衰减器5’来实现振荡运动的衰减，从而对核心2和柱3之间的相对竖直运动进行衰减。可以使用外伸架10作为悬臂以向衰减力提供额外力矩。柱3能够承受通过竖直衰减器在核心2弯曲时从核心2向它们传递的竖直动态张紧和压缩反作用。这样，在竖直衰减器5’中能够消散核心2的弯曲和振荡运动中的显著比例的动能。图Ib和Ic在侧视和前视图中示出现有技术的典型竖直衰减布置的更多细节。单轴衰减器5’可以是动态液压衰减器，然而也可以使用其它种类的衰减器，单轴衰减器5’被安装在外围柱3和核心2之间，从而对平行于核心和柱的运动进行衰减，如图Ib中所示的箭头所指示的。相比之下，在本发明的方法和结构中使用的衰减器5是双轴衰减器，其能够沿着至少两个不同的轴线进行衰减，如图2a至2d所示。图2a所示的结构I被示为在结构上的不同高度处具有三个连续的衰减级。当然，此类结构可以根据需要配备有许多衰减级。最顶部衰减级包括外伸架6，用于提供朝着外围柱3向外的核心2的刚性机械延伸。在高层建筑物中，此类外伸架可以例如竖直地延伸一个或多个楼层的高度。图2a至2d所示的本发明的实施例具有在外伸架6、7、8的每个端部处安装在外伸架6、7、8和柱3之间的竖直间隔开的成对双轴衰减器5、5a、5b。每对衰减器5a、5b不仅沿竖直方向(沿着平行于核心2和柱3的竖直轴线)提供衰减，而且沿着相互平行的水平轴线提供衰减，所述水平轴线基本上平行于外伸架6、7、8且与竖直轴线正交。除了由每个衰减器5单独地提供的竖直和水平衰减之外，衰减器5a、5b的成对的竖直间隔布置与柱3的硬度一起还引入了次级衰减效应。此效应可以在图2c中看到，例如除了被衰减器5a和5b的剪切变形所衰减的竖直位移之外，外伸架7相对于柱3的横向位移将会产生衰减器5a和5b上的水平力的不平衡。例如，如果外伸架7在保持水平的同时向右移动(如在图2c中看到的)，则柱借助于其固有硬度抵抗变形，结果是该对衰减器中的上衰减器5a经受压缩力C，而下衰减器5b经受水平张力T。因此，柱的硬度与衰减器5a和5b的粘弹性行为一起对外伸架7相对于柱3的水平运动提供额外的次级衰减效应。柱3被构造为足够硬以经由成对衰减器5a、5b来提供对剪切变形的所需抵抗力，并且衰减器5a和5b的竖直间距被选择为提供用于预期运动的最佳衰减。还请注意，如果外伸架7经历相对于柱3的倾斜或旋转运动，则发生类似的衰减效应。动态力和变形的特性在建筑物I上 的不同高度处通常是不同的，并且在图2b、2c和2d中示出了成对衰减的三个不同实例。图2b至2d中的箭头的相对尺寸和方向表示相关的力和/或位移的尺寸和取向，并且因此指示在结构I的弯曲或剪切变形期间所预期的
衰减量。图2b示出在建筑物I的顶部或附近的衰减，其中，核心2和柱3的弯曲变形通常经由外伸架6和每个柱3导致核心2之间的最大相对竖直位移。该大的相对竖直位移在图2b所示的衰减器5a和5b两者中引起大的竖直剪切变形V。通过比较，核心2相对于柱3的相对水平或扭转剪切变形是相对适度的，结果，衰减器5a和5b中的压缩力C和张力T将小于由结构I的弯曲变形引起的竖直剪切力。图2c示出结构I的高度上的中点处的衰减，在该点处，由于柱3和外伸架7的相对竖直位移而引起的衰减器5a和5b上的剪切力可分别与衰减器5a和5b中的相对的水平压缩力C和张力T相当。图2d示出沿着建筑物I向下的一点处的衰减，其中，核心2和柱3之间经由外伸架8的竖直运动不那么明显。此高度处的结构I的剪切变形在衰减器5a和5b中产生压缩力C和张力T的水平力，其可能由于竖直运动而在幅度方面显著大于剪切力V。通过使用诸如来自VSL的Gensui衰减器的双向、超高衰减粘弹性衰减器,可以使用相同的衰减器同时对变形的竖直和水平分量进行衰减。这些衰减器沿至少两个方向显示出双线性滞后及高衰减和硬度性质。它们在宽频率范围内提供振动控制。它们对于建筑物的所有区域和类型都是有效的。它们不需维护、高度耐用，并且它们的衰减特性很大程度上独立于应变比、温度和振动频率。多单元设备还提供显著的冗余；在设备确实开始失效的情况下，其将逐渐地失效，遭受越来越降低的性能，与例如在液压衰减器中看到的突然完全失效相反。此类衰减器的应用在图3a和3b中示出。图3b以特写视图示出安装在柱3和外伸架6之间的多层Gensui衰减器。如稍后将讨论的，衰减器5包括多层粘弹性橡胶状物质，每层被夹在钢板之间。图3a示出安装在外伸架6的端部处的两个此类衰减器5a和5b，如图2a至2d所示。箭头指示衰减器所经受的动态加载。图4a至4c更详细地示出如何可以构造诸如来自VSL的Gensui衰减器的粘弹性衰减器。图4a示出了此类衰减器的基本概念钢板20和21 (其可以替代地用其它刚性材料来制造)围住诸如橡胶的两层粘弹性材料24。板20被螺栓连接至第一结构，板21被螺栓连接至第二结构，结果，两个结构之间的在衰减器的平面中的任何相对运动都能够被衰减器衰减一平面中的剪切、旋转或平移的任何组合。请注意，通常在板20之间提供隔离物，使得能够在不压坏板之间的粘弹性材料24或使其变形的情况下上紧安装螺栓22。支架23用来将衰减单元安装到被衰减的结构。图4a和4b分别以透视图和正视图示出单单元衰减器。图4c以正视图示出多单元衰减器。在此类衰减器中使用的粘弹性材料通常是高度工程化类型的天然或合成橡胶或橡胶复合材料，不过也可以使用多种材料。图5a至5c示出 如何能够将本发明的衰减方法应用于高层建筑物的示例。在所示的示例中，在建筑物的三个楼层提供了衰减，在图5a中标记为41、42和43。楼层数目的选择取决于将要被衰减的结构一对于某些结构而言，更多的楼层可能需要衰减，对于其它结构而言，仅仅一个或两个楼层可能需要衰减。图5b和5c以平面图和透视图示出核心结构33和柱30之间的外伸架壁31。衰减器32成对地位于每个翼壁外伸架31的外缘的顶部和底部附近。在外伸架31的顶部和底部处提供衰减器32的一个优点是相邻楼板(分别在上方或下方)为外伸架31提供附加强度，并且还帮助防止翼壁由于压缩而屈曲。当将外伸架和衰减器改装到现有结构时，可通过局部地加厚或加强结构的现有壁或桁架来实现外伸架翼壁或桁架。在图5a至5c所示的示例中，如图5d所示，衰减器32被布置为对沿Z和X方向或沿着Z和Y方向的运动进行衰减，取决于它们是建筑物的哪一侧(即沿着竖直轴线和沿着穿过柱和核心的水平轴线)。在被衰减的所有楼层上情况可能都是如此。替代地，对于建筑物下部(其中变形的竖直分量小得多)中的衰减而言，可将双向衰减器5安装成使得它们沿着X和Y方向进行衰减，如图5e所指示的。以这种方式，由于成对安装的竖直分离的衰减器，保持了结构的剪切和弯曲变形的额外衰减，但还存在水平平面内的沿X和Y轴两者的振荡或其它运动的大大改善的衰减。图6a至6e以示意性形式示出两个方式的平面和正视图，其中，可将外伸架设计为使用本发明的衰减布置，同时使衰减器本身所需的空间量最优化。图6a和6b分别以侧视图和平面图示出如何能够使双向衰减器5恰好凹陷到外伸架36中，外伸架36可以是被衰减的建筑物的壁。因此在外伸架36和外围柱35之间仅需要小的间隙，留下外伸架之间以及核心和外围柱之间的几乎整个空间可供建筑物的居住者使用。图6c至6e示出替代的空间最优化布置，其中，衰减器5不是凹陷到外伸架壁36中，而是使用支架38固定到外伸架36的侧面。根据外围柱的几何结构，可以将衰减器5螺栓连接到柱的内面，如图6d所示，或者通过使用与那些用于将衰减器固定到外伸架壁的支架类似的支架38。图7a至7c以平面图示出使用本发明的结构构造的各种示例。在图7a中，在两个支撑结构48之间进行衰减的情况下，支撑结构48充当外伸架以增强衰减力矩，并且根据本发明的一个实施例，当将衰减器5装配成竖直对以提供在本说明书中先前提到的水平剪切力的次级衰减所需的硬度时，使用双向衰减器对两个竖直核心结构50和51进行相互衰减。图7b示出核心54以及两个相邻柱52和53，具有由联结压杆结构(bracedstrutwork)构成的拉压杆类型的外伸架,衰减单元5被安装在压杆结构和柱52、53之间。图7c示出了如何能够将图7b的构造修改或扩展至具有两个或更多个核心的结构可将双向衰减器5装配在核心55、56之间，或装配在核心之一和外围柱之间，或两种情况均可。
权利要求
1.一种建筑结构(I)，包括 第一结构元件(2)，其与第一轴线平行地延伸，所述第一结构元件(2)是基本上自支撑的且能经受剪切或弯曲变形，所述剪切或弯曲变形的分量沿着与所述第一轴线正交的第二轴线， 第二结构元件(3)，其与所述第一结构元件相邻且与所述第一轴线平行地延伸，所述第一(2)和第二(3)结构元件使得所述剪切或弯曲变形在沿着所述第一轴线的第一预定位置处引起与所述第一轴线平行的所述第一(2)和第二(3)结构元件之间的相对轴向运动， 第一衰减装置(5、5a、32)，其在沿着所述第一轴线的所述第一预定位置处被布置在所述第一结构元件(2)和所述第二结构元件(3)之间，所述第一衰减装置(5、5a、32)具有与所述第一轴线基本上平行地布置的第一衰减轴线，使得所述相对轴向运动被所述第一衰减装置(5、5a、32)衰减， 所述建筑结构(I)的特征在于 所述第一衰减装置(5、5a、32)具有不与所述第一衰减轴线平行的第二衰减轴线，以及 所述第一衰减装置(5、5a、32)的所述第二衰减轴线被布置为使得所述第一衰减装置(5、5a、32)对沿着所述第二轴线的所述第一结构元件(2)和所述第二结构元件(3)之间的相对运动进行衰减。
2.根据权利要求I所述的建筑结构(I)，其中，所述第一轴线是所述建筑结构(I)的竖直轴线。
3.根据权利要求I所述的建筑结构(1)，其中，所述第一轴线是所述建筑结构(I)的水平轴线。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的建筑结构，还包括第二衰减装置(5b)，所述第二衰减装置(5b)在沿着所述第一轴线的第二预定位置处布置在所述第一结构元件(2)和所述第二结构元件(3)之间，所述第一和第二预定位置在所述建筑结构的公共区域(41、42、43)中， 所述第二衰减装置(5b )具有第三衰减轴线和第四衰减轴线，所述第三和第四衰减轴线是相互不平行的，以及 所述第一和第二预定位置沿着所述第一轴线分离一定距离，使得在所述公共区域中的所述第一结构元件(2)的所述剪切或弯曲变形期间，所述第一衰减装置(5a)沿着其衰减轴线之一处于张紧或压缩中的一个，而所述第二衰减装置(5b )沿着其衰减轴线之一处于张紧或压缩中的另一个。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的建筑结构(I)，其中，所述第一结构元件(2)包括从所述第一结构元件(2)朝着所述第二结构元件(3)向外延伸的刚性外伸架元件(6、7、8)，并且其中，所述第一和第二衰减装置中的至少一个被安装在所述外伸架元件(6、7、8)的外部和所述第二结构元件(3)之间。
6.根据权利要求5所述的建筑结构(1)，其中，所述外伸架元件(6、7、8)是所述建筑结构(I)的壁。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的建筑结构(1)，其中，所述第一和第二衰减装置(5、5a、5b、32)中的至少一个是粘弹性衰减设备。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的建筑结构(1)，其中，所述第一(2)和第二(3)结构元件中的一个是所述建筑结构(I)的第一核心且所述第一(2)和第二(3)结构元件中的另一个是所述建筑结构(I)的外围柱或所述建筑结构(I)的第二核心。
9.一种对建筑结构(I)中的运动进行衰减的方法，所述建筑结构(I)包括与第一轴线平行地延伸的第一结构元件(2)，所述第一结构元件(2)是基本上自支撑的且能经受剪切或弯曲变形，所述剪切或弯曲变形的分量沿着与所述第一轴线正交的第二轴线，所述方法包括 提供第二结构元件(3)的第一步骤，所述第二结构元件邻近于所述第一结构元件(2)并且与所述第一轴线平行地延伸，所述第一(2)和第二(3)结构元件使得所述剪切或弯曲变形在沿着所述第一轴线的第一预定位置处引起与所述第一轴线平行的所述第一(2)和第二(3)结构元件之间的相对轴向运动， 在沿着所述第一轴线的第一预定位置处在所述第一结构元件(2)和所述第二结构元件(3 )之间布置第一衰减装置(5、5a、32 )的第二步骤，所述第一衰减装置(5、5a、32 )具有与所述第一轴线基本上平行地布置的第一衰减轴线，使得所述相对轴向运动被所述第一衰减装置(5、5a、32)衰减， 所述方法的特征在于， 所述第一衰减装置(5、5a、32)具有不与所述第一衰减轴线平行的第二衰减轴线，以及 所述第二步骤包括布置所述第一衰减装置(5、5a、32)的所述第二衰减轴线，使得所述第一衰减装置(5、5a、32)对沿着所述第二轴线的所述第一结构元件(2)和所述第二结构元件(3)之间的相对运动进行衰减。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一轴线是所述建筑结构(I)的竖直轴线或水平轴线。
11.根据权利要求9或10所述的方法，还包括在沿着所述第一轴线的第二预定位置处在所述第一结构元件(2)和所述第二结构元件(3)之间布置第二衰减装置(5b、32)的第三步骤，所述第一和第二位置在所述建筑结构(I)的公共区域(41、42、43)中， 所述第二衰减装置(5b、32)具有第三衰减轴线和第四衰减轴线，所述第三和第四衰减轴线是相互不平行的，以及 所述第一和第二预定位置沿着所述第一轴线分离一定距离，使得在所述公共区域中的所述第一结构元件(2)的所述剪切或弯曲变形期间，所述第一衰减装置(5a)沿着其衰减轴线之一处于张紧或压缩中的一个，而所述第二衰减装置(5b )沿着其衰减轴线之一处于张紧或压缩中的另一个。
12.根据权利要求9至11中的任一项所述的方法，其中，所述第一结构元件(2)包括从所述第一结构元件(2)朝着所述第二结构元件(3)向外延伸的刚性外伸架元件(6、7、8)，并且其中，所述第一步骤包括将所述第一衰减装置(5、5a、32)布置在所述外伸架元件(6、7、8)的外部和所述第二结构元件(3)之间， 并且其中，执行第二步骤，所述第二步骤包括将所述第二衰减装置(5b、32)布置在所述外伸架元件(6、7、8)的外部和所述第二结构元件(3)之间。
13.根据权利要求9至12所述的方法，其中，所述第一和/或第二衰减装置(5、5a、5b、32)是粘弹性衰减设备。
14.根据权利要求9至13中的任一项所述的方法，其中，所述第一和第二结构元件中的一个(2)是所述建筑结构的第一核心并且所述第一和第二结构元件中的另一个(3)是所述建筑结构(I)的外围柱或所述建筑结构(I)的第二核心。
15.根据权利要求I至8中的任一项所述的建筑结构或根据权利要求9至14中的任一项所述的方法，其中，所述第一(5、5a、32 )和/或第二衰减装置(5b、32 )是Gensui衰减设备。
全文摘要
用于低、中和高层建筑结构(1)的衰减布置，其使用放置在结构(1)的两个平行元件(诸如核心(2)和外围柱(3))之间或在两个核心之间的诸如粘弹性Gensui衰减设备的双向衰减装置(5)。通过对两个元件(2、3)之间的轴向运动进行衰减并同时对两个元件(2、3)之间的正交运动进行衰减来对结构(1)的振荡或其它弯曲或剪切变形进行衰减。使用外伸架(6、7、8)来增强轴向衰减力矩，并且可以成对地安装双向衰减装置(5)，其彼此相反地工作以对正交平面中的动态剪切或弯曲力进行衰减。
文档编号E04H9/02GK102713109SQ200980161627
公开日2012年10月3日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者K.K.林 申请人:Vsl国际股份公司