專利名稱：建筑結(jié)構(gòu)頂部拉索阻尼減震體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于土木工程抗震減災(zāi)領(lǐng)域，具體涉及建筑結(jié)構(gòu)的阻尼減震控制技 術(shù)，提出了一種新的阻尼減震技術(shù)，主要用于降低建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力響應(yīng)。
背景技術(shù)：
近年來我國連續(xù)發(fā)生了多次具有較大破壞力地震，其中汶川地震、玉樹地震造成 的生命和財產(chǎn)損失舉國同悲。而現(xiàn)實情況是我國大部分城市和重要工業(yè)建筑都位于地震 區(qū)，地震危害還將長期威脅著我們。因而減輕建筑結(jié)構(gòu)在地震作用中發(fā)生破壞性損失具有 重要的經(jīng)濟價值和社會意義。從結(jié)構(gòu)安全性角度考慮，對建筑結(jié)構(gòu)危害性最大的是地震作用的水平分量，結(jié)構(gòu) 減震控制通常也指的是對結(jié)構(gòu)在水平地震作用的動力響應(yīng)幅值的控制。建筑結(jié)構(gòu)常見的抗 側(cè)力體系通常可以分為框架體系、支撐框架體系、框架剪力墻體系、剪力墻體系。上述體系 存在一個共同的特點從水平地震的視角看，此類抗側(cè)力體系都可視作固結(jié)于地面的懸臂 結(jié)構(gòu)。懸臂結(jié)構(gòu)在均布荷載作用下，內(nèi)力最大值在支座處，而變形最大值在懸臂端。目前常 用的減震技術(shù)主要是通過在建筑內(nèi)部安裝阻尼器，增加結(jié)構(gòu)的阻尼，從而達到減震的目的。 在結(jié)構(gòu)內(nèi)部安裝阻尼器存在如下缺陷很多結(jié)構(gòu)內(nèi)部的阻尼器安裝空間受限于建筑功能或 美觀方面的要求，往往沒有足夠或合適的安裝空間。另外，從力的作用效果看，作用于建筑物頂部的阻尼力對結(jié)構(gòu)內(nèi)力響應(yīng)的控制效 果最好；從位移角度看，建筑物頂部位移最大，因而在相同阻尼力條件下耗散的能量也就最 大，因而，在建筑物頂部施加阻尼力的減震效果應(yīng)該是最好的。

實用新型內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)安裝阻尼器的上述缺陷，提出了一種建筑結(jié)構(gòu) 頂部拉索阻尼減震技術(shù)，該技術(shù)不受建筑物內(nèi)部空間的限制，且可以利用建筑物頂部的大 位移實現(xiàn)高效阻尼減震。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取了如下技術(shù)方案—種建筑結(jié)構(gòu)頂部拉索阻尼減震體系，包括有建筑物、拉索、錨定系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向輪和 阻尼器，其中拉索安裝在建筑物的頂部，錨定系統(tǒng)設(shè)置在建筑物的四周，安裝在建筑物頂部 的兩根相對的拉索分別繞過建筑物兩側(cè)錨定系統(tǒng)上的轉(zhuǎn)向輪后連接在阻尼器的滑動軸上。 當(dāng)建筑物振動時，將通過拉索拉動阻尼器滑動軸來回移動，從而耗散能量，并通過作用于建 筑物頂部的阻尼力高效抑制結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。建筑物可以是常規(guī)任意一種結(jié)構(gòu)形式，包括框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié) 構(gòu)。建筑物可以是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也可以是鋼結(jié)構(gòu)。阻尼器可以是任意一種速度相關(guān)型阻尼器或位移相關(guān)型阻尼器。本實用新型提出的建筑結(jié)構(gòu)拉索阻尼減震技術(shù)可獲得如下有益效果[0012]1)拉索阻尼減震技術(shù)的減震體系位于結(jié)構(gòu)外部，不依賴于建筑物內(nèi)部的安裝空 間，而對于工業(yè)建筑，其外部通常存在較大的空曠場地，能夠提供拉索系統(tǒng)的安裝空間。2)建筑物頂部的位移最大，因而拉索減震技術(shù)可以利用結(jié)構(gòu)的最大位移，耗能效 果好。3)由于建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下可以簡化為受均布荷載的懸臂結(jié)構(gòu)，因而當(dāng)阻尼力 作用于懸臂端時(即建筑物頂部)，其減震效率是最高的。

圖1是本實用新型提出的建筑結(jié)構(gòu)拉索阻尼減震體系的示意圖；圖2是本實用新型提出的建筑結(jié)構(gòu)拉索阻尼減震體系實施例2 ；圖中1、建筑物(框架結(jié)構(gòu))，2、拉索，3、錨定系統(tǒng)，4、速度相關(guān)型阻尼器，5、阻尼 器滑動軸，6、支架，7、轉(zhuǎn)向輪，1 ’、建筑物(框架剪力墻結(jié)構(gòu))，4’、位移相關(guān)型阻尼器。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型進行進一步說明。實施例1 如圖1所示，一種建筑結(jié)構(gòu)頂部拉索阻尼減震技術(shù)，包括有建筑物1、拉索2、錨定 系統(tǒng)3、阻尼器4、阻尼器滑動軸5、支架6，其特征在于拉索2 —端連接與建筑物1頂部，拉 索2另外一端繞過錨定系統(tǒng)上的轉(zhuǎn)向輪7后連接于阻尼器滑動軸5上，阻尼器4通過支架 6固定于錨定系統(tǒng)3上。如此，當(dāng)建筑物振動時，其頂部的來回運動將通過拉索2拉動阻尼 器滑動軸5來回運動，從而耗散能量，減輕結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)。本實施例拉索2采用碳纖維制作，建筑物1為框架結(jié)構(gòu)，錨定系統(tǒng)3采用鋼筋混凝 土塊制作，阻尼器4為雙出桿粘滯阻尼器。實施例2 如圖2所示，一種建筑結(jié)構(gòu)頂部拉索阻尼減震技術(shù)，包括有建筑物8、拉索2、錨定 系統(tǒng)3、阻尼器4’、阻尼器滑動軸5、支架6，其特征在于拉索2 —端連接與建筑物8頂部， 拉索2另外一端繞過錨定系統(tǒng)上的轉(zhuǎn)向輪7后連接于阻尼器滑動軸5上，阻尼器4’通過支 架6固定于錨定系統(tǒng)3上。如此，當(dāng)建筑物振動時，其頂部的來回運動將通過拉索2拉動阻 尼器滑動軸5來回運動，從而耗散能量，減輕結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)。本實施例拉索2采用碳纖維制作，建筑物8為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，錨定系統(tǒng)3采用鋼 筋混凝土塊制作，阻尼器4’為雙向滑動的位移相關(guān)型阻尼器。以上是本實用新型的典型實施例，本實用新型的實施不限于此。
權(quán)利要求一種建筑結(jié)構(gòu)頂部拉索阻尼減震體系，包括有建筑物(1)、拉索(2)、錨定系統(tǒng)(3)、轉(zhuǎn)向輪(7)和阻尼器(4)，其特征在于拉索(2)安裝在建筑物(1)的頂部，錨定系統(tǒng)(3)設(shè)置在建筑物(1)的四周，安裝在建筑物(1)頂部的兩根相對的拉索(2)分別繞過建筑物(1)兩側(cè)錨定系統(tǒng)(3)上的轉(zhuǎn)向輪(7)后連接在阻尼器(4)的滑動軸上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑結(jié)構(gòu)頂部拉索阻尼減震體系，其特征是建筑物(1)是 常規(guī)結(jié)構(gòu)形式，包括框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的建筑結(jié)構(gòu)頂部拉索阻尼減震體系，其特征是建筑物(1) 是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑結(jié)構(gòu)頂部拉索阻尼減震體系，其特征是阻尼器(4)是 速度相關(guān)型阻尼器或位移相關(guān)型阻尼器。
專利摘要本實用新型提供了一種建筑結(jié)構(gòu)頂部拉索阻尼減震體系，屬于土木工程抗震減災(zāi)領(lǐng)域。本實用新型包括有建筑物、拉索、錨定系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向輪和阻尼器，拉索安裝在建筑物頂部，錨定系統(tǒng)設(shè)置在建筑物的四周，安裝在建筑物頂部的兩根相對的拉索分別繞過建筑物兩側(cè)錨定系統(tǒng)上的轉(zhuǎn)向輪后連接在阻尼器的滑動軸上，當(dāng)建筑物振動時，將通過拉索拉動阻尼器滑動軸來回移動，從而耗散能量，并通過作用于建筑物頂部的阻尼力高效抑制結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。本實用新型可以利用結(jié)構(gòu)的最大位移，達到較好的耗能效果。
文檔編號E04H9/02GK201730373SQ20102019591
公開日2011年2月2日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者周錫元, 彭凌云, 閆維明 申請人:北京工業(yè)大學(xué)