CN104314166A - 竖向粘滞阻尼器连接的消能减震伸臂桁架高层结构体系 - Google Patents
竖向粘滞阻尼器连接的消能减震伸臂桁架高层结构体系 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104314166A CN104314166A CN201410528781.1A CN201410528781A CN104314166A CN 104314166 A CN104314166 A CN 104314166A CN 201410528781 A CN201410528781 A CN 201410528781A CN 104314166 A CN104314166 A CN 104314166A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- viscous damper
- truss
- outrigger truss
- shock
- vertical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
本发明涉及竖向粘滞阻尼器连接的消能减震伸臂桁架高层结构体系。以框架——核心筒结构为例，在核心筒与巨型混凝土柱之间设置有伸臂桁架，以协调核心筒与框架之间在水平荷载作用下的变形。伸臂桁架由水平弦杆、斜腹杆和竖向腹杆组成。本发明在***的巨柱上设置牛腿，且伸臂桁架与巨柱在连接处适当断开，并竖向布设粘滞阻尼器。粘滞阻尼器固定于牛腿上，伸臂桁架一处连在阻尼器上，一处铰接在巨柱上。在风振和/或地震作用下，巨柱与伸臂桁架发生相对错动，粘滞阻尼器内的粘滞流体在压力差的作用下从阻尼通道中通过，从而产生阻尼力，耗散外界输入结构的振动能量。本发明利用巨柱和伸臂桁架的相对错动使粘滞阻尼器产生耗能效果，在风振和/或地震下均有效，能够很好地提高主体结构的抗震性能。
Description
技术领域
本发明涉及竖向粘滞阻尼器连接的消能减震伸臂桁架高层结构体系，属于工程结构抗震与消能减震技术领域。
背景技术
超高层建筑设计中地震荷载和风荷载是两个最为突出的因素。满足抗风舒适度和减小结构在地震作用下的动力响应，使其不超过规定限值是高层设计的核心，其中的阻尼器的设计与安装就显得尤为重要。超高层结构多采用***巨柱和核心筒结构体系，核心筒与***巨柱通过伸臂桁架进行连接。当结构受到水平荷载时，通过伸臂桁架协调核心筒与***巨柱的受力与变形，使一边的巨柱受压，一边的受拉，产生抗倾覆力矩，抵抗外荷载。伸臂桁架在抵抗水平荷载上发挥了巨大作用，但此位置产生了刚度突变，形成了薄弱层，不利于结构的抗震。因此，确保超高层建筑的安全，实现超高层结构的性能设计，有效解决伸臂桁架处的刚度突变问题，使得该桁架在风振和/或地震作用下，刚度适中，且能大量地消耗能量，提高主体结构的抗震性能，保护主体结构不被破坏，对于实际的超高层结构的建设具有重要意义。
发明内容
本发明的主要目的在于，通过采用竖向布置粘滞阻尼器，将伸臂桁架与巨柱的连接适当断开的方式，形成一种刚度适中并且具有较高耗能能力的伸臂桁架超高层结构体系，使得伸臂桁架在风振和/或地震作用下，与巨柱发生相对错动，从而引起粘滞阻尼器内的粘滞流体在压力差作用下的流动，从而产生阻尼力，耗散外界输入结构的振动能量。本发明的适用范围为设防烈度为6度及以上的高层结构。本发明抗震概念清晰，结构构造简单，施工方便，设备保养维护便捷，可实现高层结构的多道设防防线，震后修复具有良好的经济性与可行性。
本发明提出的竖向粘滞阻尼器连接的消能减震伸臂桁架高层结构体系，包括粘滞阻尼器1、伸臂桁架、巨型钢骨混凝土柱2和核心筒3，其特征在于：巨型钢骨混凝土柱2和核心筒3之间通过伸臂桁架和粘滞阻尼器1连接，所述伸臂桁架由水平弦杆件4、直腹杆5和斜腹杆6组成，若干根直腹杆5和若干根水平弦杆件4相连组成框架结构，框架结构的两侧通过斜腹杆6相连，框架结构固定于核心筒3的筒壁上，与巨型钢骨混凝土柱2相连的位于框架结构上部或下部水平弦杆件4与粘滞阻尼器1相连，相应的，位于框架结构下部或上部水平弦杆件4与巨型钢骨混凝土柱2机械铰接；粘滞阻尼器1通过牛腿固定于巨型钢骨混凝土柱2上。
本发明中，粘滞阻尼器为竖向布置是速度型阻尼器，即利用巨型钢骨混凝土柱2与伸臂桁架的竖向错动使得粘滞流体从阻尼通道中通过，引起阻尼力，进而达到耗散能量的目的。
本发明中，粘滞阻尼器的材料为低屈服点软钢，其制作应满足《建筑消能减震技术规程》的相关规定，与阻尼器的连接部件必须保证在大震下仍处于弹性工作状态，不能先于阻尼器发生破坏，因此构造也应保证严格的抗疲劳性能。
与传统伸臂桁架超高层结构体系相比，本发明的优点是：
1）粘滞阻尼器自重轻、体积小、安装方便。
2）粘滞阻尼器在风振和/或地震作用下，且不管是小震、中震还是大震下，均能够起到很好的振动控制的效果。
3）粘滞阻尼器的造价低，更便于工程应用和推广。
附图说明
图1为本发明的正立面图。
图中标号：1为粘滞阻尼器，2为巨型混凝土柱，3为核心筒，4为水平弦杆件，5为直腹杆，6为斜腹杆。
具体实施方式
下面通过实施例子和附图进一步对本发明进行说明。
实施例1：
如图1所述，本发明为竖向粘滞阻尼器连接的消能减震伸臂桁架高层结构体系，具体包括粘滞阻尼器1、巨型混凝土柱2、核心筒3、伸臂桁架的水平弦杆件4、直腹杆5和斜腹杆6。巨型混凝土柱2与核心筒3通过伸臂桁架、粘滞阻尼器进行连接。粘滞阻尼器1通过牛腿固定在巨型混凝土柱2上，位于伸臂桁架上端的水平弦杆件4一侧机械铰接于巨型混凝土柱2上，位于伸臂桁架下端的水平弦杆件4一侧连接在粘滞阻尼器1上，所述粘滞阻尼器为液体类速度型阻尼器。但结构受到水平荷载时，它利用巨型混凝土柱2与伸臂桁架的相对错动，产生阻尼力，以此消耗能量，保护主体结构不被破坏。由于粘滞阻尼器1在反复荷载作用不能先于连接件进入塑性屈服，故本发明要求粘滞阻尼器1的连接部件有很高的抗疲劳性能，以保证连接件不会先于粘滞阻尼器发生破坏。
注释：图1中节点A处与巨型混凝土柱2断开；节点B处为机械铰接，可以适度转动，但无相对线位移。
以上是本发明的典型应用实例，实际本发明应用不局限于此。
Claims (3)
1.竖向粘滞阻尼器连接的消能减震伸臂桁架高层结构体系，包括粘滞阻尼器（1）、伸臂桁架、巨型钢骨混凝土柱（2）和核心筒（3），其特征在于：巨型钢骨混凝土柱（2）和核心筒（3）之间通过伸臂桁架和粘滞阻尼器（1）连接，所述伸臂桁架由水平弦杆件（4）、直腹杆（5）和斜腹杆（6）组成，若干根直腹杆（5）和若干根水平弦杆件（4）相连组成框架结构，框架结构的两侧通过斜腹杆（6）相连，框架结构固定于核心筒（3）的筒壁上，与巨型钢骨混凝土柱（2）相连的位于框架结构上部或下部水平弦杆件（4）与粘滞阻尼器（1）相连，相应的，位于框架结构下部或上部水平弦杆件（4）与巨型钢骨混凝土柱（2）机械铰接；粘滞阻尼器（1）通过牛腿固定于巨型钢骨混凝土柱（2）上。
2.根据权利要求1所述的竖向粘滞阻尼器连接的消能减震伸臂桁架高层结构体系，其特征在于粘滞阻尼器（1）为竖向连接，是速度型阻尼器。
3.根据权利要求2所述的竖向粘滞阻尼器连接的消能减震伸臂桁架高层结构体系，其特征在于：粘滞阻尼器（1）所用材料为低屈服点软钢。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410528781.1A CN104314166B (zh) | 2014-10-10 | 2014-10-10 | 竖向粘滞阻尼器连接的消能减震伸臂桁架高层结构体系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410528781.1A CN104314166B (zh) | 2014-10-10 | 2014-10-10 | 竖向粘滞阻尼器连接的消能减震伸臂桁架高层结构体系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104314166A true CN104314166A (zh) | 2015-01-28 |
| CN104314166B CN104314166B (zh) | 2016-11-02 |
Family
ID=52369467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410528781.1A Expired - Fee Related CN104314166B (zh) | 2014-10-10 | 2014-10-10 | 竖向粘滞阻尼器连接的消能减震伸臂桁架高层结构体系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104314166B (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105888131A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-08-24 | 山东建筑大学 | 一种弯曲屈服型消能桁架 |
| CN106836495A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-06-13 | 同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司 | 一种超高层钢结构巨型框架建筑结构 |
| CN107724527A (zh) * | 2017-10-29 | 2018-02-23 | 刘华 | 设有粘滞阻尼器耗能组件的框架结构、及安装方法与设计方法 |
| CN107893562A (zh) * | 2017-10-29 | 2018-04-10 | 刘华 | 一种用于框架结构的耗能阻尼器 |
| CN107916814A (zh) * | 2017-10-29 | 2018-04-17 | 刘华 | 一种用于框架结构的耗能阻尼器的安装方法 |
| CN108222628A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-06-29 | 郑州航空工业管理学院 | 一种筒仓用柱间耗能减震装置 |
| CN109594671A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-04-09 | 西安建筑科技大学 | 一种t形杠杆机构伸臂桁架消能减震*** |
| CN109881807A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-06-14 | 兰州理工大学 | 相邻框架结构倒塌碰撞的刚-柔结合的多防线控制方法及控制结构 |
| CN115370031A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-11-22 | 浙江大地钢结构有限公司 | 粘滞流体阻尼器及钢结构体系 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080229684A1 (en) * | 2007-03-21 | 2008-09-25 | Daewoo Engineering & Construction Co., Ltd. | Hydraulic jack systems to be installed to the outrigger to perimeter column joints to automatically adjust differential column shortening and provide additional structural damping |
| CN101300396A (zh) * | 2005-10-21 | 2008-11-05 | 奥雅纳工程顾问和合作伙伴国际有限公司 | 高层结构体的阻尼 |
| CN101413293A (zh) * | 2008-04-16 | 2009-04-22 | 杨军 | 剪力墙结构竖向阻尼减震体系 |
| JP2011026829A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Shimizu Corp | 建物の制振構造 |
| CN203238804U (zh) * | 2013-03-12 | 2013-10-16 | 同济大学 | 一种新型消能减震伸臂桁架高层结构体系 |
| CN103774767A (zh) * | 2014-01-14 | 2014-05-07 | 同济大学 | 一种组合式高层结构消能减震加强层 |
-
2014
- 2014-10-10 CN CN201410528781.1A patent/CN104314166B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101300396A (zh) * | 2005-10-21 | 2008-11-05 | 奥雅纳工程顾问和合作伙伴国际有限公司 | 高层结构体的阻尼 |
| US20080229684A1 (en) * | 2007-03-21 | 2008-09-25 | Daewoo Engineering & Construction Co., Ltd. | Hydraulic jack systems to be installed to the outrigger to perimeter column joints to automatically adjust differential column shortening and provide additional structural damping |
| CN101413293A (zh) * | 2008-04-16 | 2009-04-22 | 杨军 | 剪力墙结构竖向阻尼减震体系 |
| JP2011026829A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Shimizu Corp | 建物の制振構造 |
| CN203238804U (zh) * | 2013-03-12 | 2013-10-16 | 同济大学 | 一种新型消能减震伸臂桁架高层结构体系 |
| CN103774767A (zh) * | 2014-01-14 | 2014-05-07 | 同济大学 | 一种组合式高层结构消能减震加强层 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 吴宏磊等: "超高层建筑结构加强层耗能减震技术及连接节点设计研究", 《建筑结构学报》 * |
| 孙飞飞等: "芯筒－刚臂结构体系分析理论及其抗震减震理论研究综述", 《结构工程师》 * |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105888131A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-08-24 | 山东建筑大学 | 一种弯曲屈服型消能桁架 |
| CN105888131B (zh) * | 2016-04-22 | 2018-09-04 | 山东建筑大学 | 一种弯曲屈服型消能桁架 |
| CN106836495A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-06-13 | 同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司 | 一种超高层钢结构巨型框架建筑结构 |
| CN107893562A (zh) * | 2017-10-29 | 2018-04-10 | 刘华 | 一种用于框架结构的耗能阻尼器 |
| CN107916814A (zh) * | 2017-10-29 | 2018-04-17 | 刘华 | 一种用于框架结构的耗能阻尼器的安装方法 |
| CN107724527A (zh) * | 2017-10-29 | 2018-02-23 | 刘华 | 设有粘滞阻尼器耗能组件的框架结构、及安装方法与设计方法 |
| CN107916814B (zh) * | 2017-10-29 | 2020-02-18 | 郑益丽 | 一种用于框架结构的耗能阻尼器的安装方法 |
| CN108222628A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-06-29 | 郑州航空工业管理学院 | 一种筒仓用柱间耗能减震装置 |
| CN108222628B (zh) * | 2018-03-26 | 2023-05-09 | 郑州航空工业管理学院 | 一种筒仓用柱间耗能减震装置 |
| CN109594671A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-04-09 | 西安建筑科技大学 | 一种t形杠杆机构伸臂桁架消能减震*** |
| CN109594671B (zh) * | 2018-12-18 | 2023-07-25 | 西安建筑科技大学 | 一种t形杠杆机构伸臂桁架消能减震*** |
| CN109881807A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-06-14 | 兰州理工大学 | 相邻框架结构倒塌碰撞的刚-柔结合的多防线控制方法及控制结构 |
| CN115370031A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-11-22 | 浙江大地钢结构有限公司 | 粘滞流体阻尼器及钢结构体系 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104314166B (zh) | 2016-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104314166A (zh) | 竖向粘滞阻尼器连接的消能减震伸臂桁架高层结构体系 | |
| CN205259390U (zh) | 一种建筑物的隔震支座结构 | |
| Hosur | Earthquake-resistant design of building structures | |
| CN208777157U (zh) | 一种土木工程减震装置 | |
| CN204252270U (zh) | 组合式消能减震伸臂桁架高层结构体系 | |
| CN104595416A (zh) | 一种分离式阻尼耗能三维隔震支座 | |
| Guo et al. | Seismic performance assessment of a super high-rise twin-tower structure connected with rotational friction negative stiffness damper and lead rubber bearing | |
| CN103233526A (zh) | 一种可变阻尼的加强层 | |
| CN104481046A (zh) | 一种斜向滑动阻尼耗能三维隔震支座 | |
| Wei et al. | Investigation of equal strength mild steel tenons as displacement restraining devices for long-span railway arch bridges | |
| CN202936903U (zh) | 一种三向隔震控制装置 | |
| CN104452572A (zh) | 改善横向动力受力性能的外边跨无斜拉索的斜拉桥 | |
| CN103572831B (zh) | 含变刚度悬挂减振子结构的功能可恢复巨型框架结构 | |
| CN103726442B (zh) | 环向钢丝绳叠层橡胶复合减隔震支座 | |
| CN205934603U (zh) | 一种带有复位机构的竖向减振装置 | |
| CN105201095A (zh) | 一种超高层建筑约束支撑抗震结构及制作方法 | |
| CN108118939A (zh) | 一种高强钢弹性控制延性结构 | |
| CN204728510U (zh) | 一种用于提高具有自由度的隔离式建筑物安全性的结构 | |
| CN105544760B (zh) | 用于提高火电厂主厂房抗震性能的悬吊式煤斗减震结构 | |
| CN101748820A (zh) | 耗能减震支撑装置 | |
| CN103590505A (zh) | 蜂窝型钢板阻尼器 | |
| CN106049262A (zh) | 一种适用于斜拉桥、悬索桥的双向减隔震支座 | |
| Sarkisian et al. | Achieving enhanced seismic design using viscous damping device technologies | |
| CN203769107U (zh) | 一种用于建筑物截柱安装隔震支座的支撑装置支撑柱 | |
| CN207700026U (zh) | 空间钢网拱桥双曲面减隔震体系布置结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20161102 Termination date: 20191010 |