一种高效耗能减震工程结构体系的制作方法

本发明涉及一种工程结构体系，尤其是涉及一种高效耗能减震工程结构体系。

背景技术：

传统的建筑工程结构体系水平抗震方法主要通过增强结构本身的抗震性能来抵御地震作用。但是，人们往往不能预测和估算地震到来时的实际强度和特性，出于建设成本的考虑及实际情况的限制，也不可能将结构的刚度设计为无限大。为了降低结构的地震反应，耗能减震技术在越来越多的项目中得到了应用。耗能减震技术是通过附加的子结构或者耗能装置，消耗地震传递给结构的能量。

目前国内外学者已经开发了多种不同类型和不同构造的耗能减震装置，由于耗能减震技术研究和应用的历史较短，在一些工程应用中，如钢筋混凝土剪力墙结构、钢支撑体系及木框架结构，其在小震下的弹性位移不足使耗能装置未能发挥作用，甚至无法启动。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种高效耗能减震工程结构体系，其可以在小震条件下使耗能装置发挥作用，更有效地降低建筑工程结构体系的地震响应，进一步提高了减震效果。

解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种高效耗能减震工程结构体系，其特征在于：在所述工程结构体系的楼面梁上，设有阻尼器；所述的阻尼器通过柔性连接器柔性连接在相对所述楼面梁产生相对水平位移且跨层的在上楼面梁或在下楼面梁上；

或：

在所述工程结构体系的基础上，设有阻尼器；所述的阻尼器通过柔性连接器柔性连接在相对所述基础产生相对水平位移且跨层的在上楼面梁上。

优选地，所述的柔性连接器为钢丝绳、钢绞线或其他以柔性材料制成的柔性绳，所述的柔性连接器通过连接件与在下楼面梁或在上楼面梁连接。

优选地，所述的阻尼器铰接固定在楼面梁、基础或是剪力墙等受力构件上。

在上述基础上，本发明有如下各种结构形式：

当所述的柔性绳为一根时，其垂直连接阻尼器和在下楼面梁或在上楼面梁。

当所述的柔性绳为两根时，各绳的一端连接阻尼器、另一端分开地连接在上楼面梁或在下楼面梁。

当所述的柔性绳为四根时，所述的阻尼器从中间可摆动地连接在跨层的在上楼面梁和在下楼面梁之间的中间楼面梁的孔洞上，柔性绳其中的两绳的一端连接阻尼器的一端、另一端分开地连接在上楼面梁，柔性绳其中的另两绳的一端连接阻尼器的另一端、另一端分开地连接在下楼面梁上。

所述的柔性绳通过滑轮和/或导轨连接转换装置将柔性连接的斜向位移转化为水平位移后与阻尼器相连接。

所述的阻尼器为粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器或油阻尼器。

所述的阻尼器至少为一个。

所述的阻尼器(2)为可采用螺栓预紧使内部摩擦板提供摩擦耗能的“一”字型、“l”型或“z”字型摩擦阻尼器。

进一步地，通过附加连接转换装置，所述的阻尼器(2)也可以是粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器或油阻尼器。

如此，建筑物的相对位移通过楼面梁和柔性连接、经过跨层后作用于阻尼器，使阻尼器产生更大的相对位移也即更大的阻尼力。

本发明的有益效果为：

本发明在楼面梁上固定连接件，柔性连接近端与连接件连接，远端与阻尼器连接，阻尼器自由选择。通过阻尼器跨层连接大位移的楼层，使阻尼器在层间位移较小情况下，放大其阻尼力，提高耗能效果。

附图说明

图1为本发明实施例一的立体示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图1的实施例的阻尼器变形示意图；

图4a为图1的实施例的阻尼器螺栓连接主视示意图；

图4b为图1的实施例的阻尼器螺栓连接后视示意图；

图5为跨多层布置示意图；

图6为l型摩擦阻尼器的连接示意图；

图7为z型摩擦阻尼器的连接示意图；

图8为实施例二的具有一个柔性连接器连接点的l型粘滞阻尼器的连接示意图；

图9为实施例三的具有两个柔性连接器连接点的l型粘滞阻尼器的连接示意图。

图中：1-柔性连接器，2-阻尼器，3-连接件。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

如图1-图5所示，为本发明的高效耗能减震工程结构体系实施例一，在工程结构体系的一楼面梁的孔洞上，可摆动地从中间铰接有阻尼器2，其具有上下两个柔性连接器连接点。

本实施例中的阻尼器2为可采用螺栓预紧使内部摩擦板提供摩擦耗能的“一”字型、“l”型或“z”字型摩擦阻尼器。

阻尼器2通过柔性连接器1经连接件3柔性连接在相对楼面梁跨层的产生相对大水平位移的在上楼面梁以及在下楼面梁上。

本实施例中所述的跨层可跨1层也可跨多层，如图5所示，可根据实际耗能需求而定。

本实施例中的柔性连接器1为四根钢丝绳、钢绞线或其他以柔性材料制成的柔性绳。柔性绳其中的两绳的一端连接阻尼器2的一个柔性连接器连接点、另一端通过连接件3分开地连接在上楼面梁上，柔性绳其中的另两绳的一端连接阻尼器的另一个柔性连接器连接点、另一端通过连接件分开连接在下楼面梁上。

在此强调指出，本实施例的在上楼面梁和中间楼面梁之间、以及在下楼面梁和中间楼面梁之间是跨层的，可以只跨一层也可以跨更多层，只不过所跨之层未画出而已。以下实施例的图也一样。

当跨层的在上楼面梁和在下楼面梁相对楼面梁产生相对较大的平动时，即可通过柔性连接把较大的位移传送至阻尼器，使阻尼器的相对变形变大，产生更大的阻尼力，从而消耗更多的能量。

实施例二

如图6所示，为本发明的实施例二，除所述阻尼器2为“l”型阻尼器外，别的与实施例一相同。

实施例三

如图7所示，本发明的实施例三，除所述阻尼器2为“z”型阻尼器外，别的与实施例一相同。

实施例四

如图8所示，本发明的实施例四，阻尼器2右孔由螺栓连接固定在中间的楼面梁上，左孔与两根柔性连接绳的一端连接，柔性连接绳的另一端通过滑轮与两个连接件3连接，两个连接件3则相分开地与在上楼面梁固定连接。

实施例五

如图9所示，本发明的实施例五，阻尼器2由螺栓连接固定在中间的楼面梁上，阻尼器2的左孔与一根柔性连接绳的一端连接，该柔性连接绳的另一端通过滑轮与连接件3连接，连接件3与在上楼面梁的右边固定连接。阻尼器2的右孔与另一根柔性连接绳的一端连接，另一根柔性连接绳的另一端通过滑轮与连接件3连接，连接件3与在下楼面梁的左边固定连接。使得两根柔性连接绳交叉。

对于实施例四和实施例五，当上下层楼层平动时，可通过滑轮或导轨等转换装置柔性连接的斜向位移转化为阻尼器的水平位移，使阻尼器的相对变形变大，产生更大的阻尼力，从而消耗更多的能量。所述阻尼器为粘滞阻尼器，也可为粘弹性阻尼器、油阻尼器等。

所述的阻尼器还可以为多个并列。

至于当柔性绳为一根时，其垂直连接阻尼器和在下楼面梁或在上楼面梁。这就更简单了，此不赘述。

技术特征：

1.一种高效耗能减震工程结构体系，其特征在于：在所述工程结构体系的楼面梁上，设有阻尼器(2)；所述的阻尼器通过柔性连接器(1)柔性连接在相对所述楼面梁产生相对水平位移且跨层的在上楼面梁或在下楼面梁上；

或：

在所述工程结构体系的基础上，设有阻尼器；所述的阻尼器通过柔性连接器柔性连接在相对所述基础产生相对水平位移且跨层的在上楼面梁上。

2.根据权利要求1所述的高效耗能减震工程结构体系，其特征在于：所述的柔性连接器为钢丝绳、钢绞线或其他以柔性材料制成的柔性绳，所述的柔性连接器通过连接件(3)与在下楼面梁或在上楼面梁连接。

3.根据权利要求1所述的高效耗能减震工程结构体系，其特征在于：所述的阻尼器铰接固定在楼面梁、基础或是剪力墙受力构件上。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的高效耗能减震工程结构体系，其特征在于：

当所述的柔性绳为一根时，其垂直连接阻尼器和在下楼面梁或在上楼面梁；

当所述的柔性绳为两根时，各绳的一端连接阻尼器、另一端分开地连接在上楼面梁或在下楼面梁；

当所述的柔性绳为四根时，所述的阻尼器从中间可摆动地连接在跨层的在上楼面梁和在下楼面梁之间的中间楼面梁的孔洞上，柔性绳其中的两绳的一端连接阻尼器的一端、另一端分开地连接在上楼面梁，柔性绳其中的另两绳的一端连接阻尼器的另一端、另一端分开地连接在下楼面梁上。

5.根据权利要求4所述的高效耗能减震工程结构体系，其特征在于：所述的阻尼器(2)为可采用螺栓预紧使内部摩擦板提供摩擦耗能的“一”字型、“l”型或“z”字型摩擦阻尼器。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的高效耗能减震工程结构体系，其特征在于：所述的柔性绳通过滑轮和/或导轨连接转换装置将柔性连接的斜向位移转化为水平位移后与阻尼器相连接。

7.根据权利要求5所述的高效耗能减震工程结构体系，其特征在于：所述的阻尼器为粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器或油阻尼器。

技术总结
本发明公开了一种高效耗能减震工程结构体系，其特征在于：在所述工程结构体系的楼面梁上，设有阻尼器(2)；所述的阻尼器通过柔性连接器(1)柔性连接在相对所述楼面梁产生相对水平位移且跨层的在上楼面梁或在下楼面梁上；或是：在所述工程结构体系的基础上，设有阻尼器；所述的阻尼器通过柔性连接器柔性连接在相对所述基础产生相对水平位移且跨层的在上楼面梁上。本发明在楼面梁上固定连接件(3)，柔性连接近端与连接件连接，远端与阻尼器连接，阻尼器自由选择。通过阻尼器跨层连接大位移的楼层，使阻尼器在层间位移较小情况下，放大其阻尼力，提高耗能效果。

技术研发人员：张强;刘文光;吴铭智;何文福;许浩;胡乐梅
受保护的技术使用者：上海大学
技术研发日：2020.06.04
技术公布日：2020.10.27