一種偏心支撐框架結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種偏心支撐框架結構，該偏心支撐框架結構包括鋼制的框架梁和框架柱，所述框架梁的下方設有1～2根支撐于上方框架梁底部的支撐構件；所述支撐構件與框架梁的交點和框架柱之間，或，支撐構件與框架梁的交點和同一跨內另一支撐構件與框架梁的交點之間的框架梁為耗能梁段，其特征在于，所述的耗能梁段為一串接在框架梁上的鉛芯黏彈性阻尼器，該鉛芯黏彈性阻尼器的兩塊連接端板分別通過高強度螺栓與框架梁固定連接，并使得鉛芯黏彈性阻尼器的復合黏彈性層垂直于水平面。本實用新型所述偏心支撐框架結構即能在地震中有效的耗散地震能量，且能在震后快速簡便的對震中受損的耗能梁段進行修復。
【專利說明】
一種偏心支撐框架結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及一般建筑構造，具體涉及包括長形承重部件的建筑結構。
【背景技術】
[0002]偏心支撐框架結構是是國際上高層建筑中常見的一種結構形式。根據《建筑抗震設計規范》GB50011-2010中第8.1.6條第4款規定:偏心支撐框架的每根支撐應至少有一端與框架梁連接，并在支撐與梁交點和柱之間或同一跨內另一支撐與梁交點之間形成耗能梁段。偏心支撐框架是基于鋼框架中設定某一特定的薄弱部位，當結構進入彈塑性工作階段，薄弱部位先于其它構件進入耗能狀態，保證支撐不至于壓屈失效。在中小震作用下，結構處于彈性工作階段，偏心支撐結構具備一定的抗側剛度，保證結構層間位移滿足規范要求;在大震作用下，結構進入到彈塑性工作狀態，耗能梁段先于其它構件屈服耗能，耗散一部分地震輸入能量，從而減輕整體結構受到的傷害，保證支撐不至于壓屈，有效延長結構抗震耗能的持續時間。
[0003]在地震作用下，偏心支撐框架的耗能梁段主要是通過腹板剪切變形耗能，腹板的殘余變形較大，震后需進行修復。若將耗能梁段整體更換會有較大浪費，而且施工過程復雜、施工工期較長;且，通常大震過后會伴隨系列余震，而在大震后耗能梁段的更換是否及時關系到人民的生命和財產的安全。
[0004]偏心支撐框架的耗能梁段容易產生破壞，原因是耗能梁段受力機理較復雜，同時承受拉、彎、剪復合作用，并且在地震中有較大的往復塑性變形，使得震后更換、修復不便，且成本較高。
[0005]隨著消能減震技術的發展與應用，國內外已有諸多學者將耗能減震裝置安裝于偏心支撐框架中，替代傳統的耗能梁段，利用偏心支撐耗能梁段處存在的相對變形，使得減震裝置產生剪切滯回變形耗散地震輸入主體結構的能量，保護主體結構的安全。目前國內外學者采用的減震裝置以金屬剪切型阻尼器為主，但是此類阻尼器在同時承受拉、彎、剪復合作用時容易失穩破壞，在大震下反而給偏心支撐體系帶來了一定的安全隱患。
【發明內容】
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種偏心支撐框架結構，該偏心支撐框架結構即能在地震中有效的耗散地震能量，且能在震后快速簡便的對震中受損的耗能梁段進行修復。
[0007]本實用新型解決上述技術問題的技術方案是:
[0008]—種偏心支撐框架結構，該偏心支撐框架結構包括鋼制的框架梁和框架柱，所述框架梁的下方設有I?2根支撐于上方框架梁底部的支撐構件;所述支撐構件與框架梁的交點和框架柱之間，或，支撐構件與框架梁的交點和同一跨內另一支撐構件與框架梁的交點之間的框架梁為耗能梁段，其特征在于，
[0009]所述的耗能梁段為一串接在框架梁上的鉛芯黏彈性阻尼器，該鉛芯黏彈性阻尼器的兩塊連接端板分別通過高強度螺栓與框架梁固定連接，并使得鉛芯黏彈性阻尼器的復合黏彈性層垂直于水平面。
[0010]本實用新型所述的偏心支撐框架結構，其中，所述的鉛芯黏彈性阻尼器的鉛芯數量為不小于2的偶數，且均勻分布于鉛芯黏彈性阻尼器的復合黏彈性層水平中心線的兩側。[0011 ]本實用新型具有如下有益效果:
[0012](I)由于以鉛芯黏彈性阻尼器作為耗能梁段進行耗能，使結構主體具備了更好的延性，在地震作用下偏心支撐框架既能夠為結構提供一定抗側剛度，又能夠耗散結構中的能量，有效地控制結構的變形，減少層間及整體結構的側移，保證主體結構的安全。
[0013](2)本實用新型同時利用了鉛芯黏彈性阻尼器鉛芯的剪切與擠壓變形耗能以及黏彈性材料的剪切滯回變形耗能，耗能效率更高;且，由于所述鉛芯黏彈性阻尼器在承受拉壓變形和剪切變形時的力學性能相同，在極限承載能力范圍內能同時承受拉、彎、剪復合變形，而不會產生面外失穩，性能穩定。
[0014](3)由于所述鉛芯黏彈性阻尼器與主體結構通過高強度螺栓連接，實際工程中安裝方便、不影響建筑使用功能，且震后易于修復和更換。
【附圖說明】
[0015]圖1?2為本實用新型所述偏心支撐框架結構的一個具體實施例的結構示意圖，其中圖1為主視圖，圖2為圖1中局部I的放大圖。
[0016]圖3?5為圖1?2所示實施例中鉛芯黏彈性阻尼器的結構示意圖，其中，圖3為主視圖，圖4為圖3的A-A剖視圖，圖5為圖4中局部Π的放大圖。
[0017]圖6?7為本實用新型所述偏心支撐框架結構的另一個具體實施例的結構示意圖，其中，圖6為主視圖，圖7為圖6中局部m的放大圖。
【具體實施方式】
[0018]例I
[0019]參見圖1?2，本例為K型偏心支撐鋼框架結構，結構主體包括由H型鋼構成的框架梁1、框架柱2和每一跨內的兩根支撐構件3，所述的兩根支撐構件3的上部斜向支撐于上方的框架梁I底部接近中間的位置。所述兩支撐構件3與上方的框架梁I的交點之間的框架梁梁段斷開，該斷開處設有一鉛芯黏彈性阻尼器4作為耗能梁段來連接框架梁I斷開的兩部分。
[0020]參見圖3?5，所述鉛芯黏彈性阻尼器4包括交疊在一起的3塊矩形的約束鋼板4-2和2塊矩形的剪切鋼板4-3，任意兩相鄰的約束鋼板4-2之間夾設一塊剪切鋼板4-3，每一塊剪切鋼板4-3與其相鄰的約束鋼板4-2之間設有復合黏彈性層4-4;所述復合黏彈性層4-4由依次交疊的5塊黏彈性材料層4-8和4塊薄鋼板4-9硫化連接而成;所述復合黏彈性層4-4的兩側分別與其相鄰的約束鋼板4-2或剪切鋼板4-3硫化連接在一起。所述鉛芯黏彈性阻尼器4還包括兩塊連接端板4-1和四根柱狀的鉛芯4-6;所述的約束鋼板4-2和剪切鋼板4-3分別與兩塊連接端板4-1連接，且，所述約束鋼板4-2與連接在剪切鋼板4-3上的連接端板4-1之間和所述剪切鋼板4-3與連接在約束鋼板4-2上的連接端板4-1之間均設有40mm的間隙。所訴的兩塊連接端板4-1上均設有螺栓孔4-5。所述四根鉛芯4-6均勻分布于所述復合黏彈性層4-4水平中心線的兩側;每一根鉛芯4-6均垂直穿越所述的約束鋼板4-2、剪切鋼板4-3和復合黏彈性層4-4，并由封蓋4-7在最外一約束鋼板4-2的外側面封住。
[0021]參加圖1?2，所述框架梁I斷開處的端部設有帶螺栓孔的連接板1-1，所述鉛芯黏彈性阻尼器4的兩塊連接端板4-1分別與兩連接板1-1通過高強度螺栓固定連接，并使得所述鉛芯黏彈性阻尼器4的復合黏彈性層4-4垂直于水平面。
[0022]例2
[0023]參見圖6?7，本例為D型偏心支撐鋼框架結構，每一跨內的框架梁I底部設有一根支撐構件3，該支撐構件3的上頭支撐于上方框架梁I的底部靠近框架柱2的位置。所述支撐構件3與框架梁I的交點和該交點靠近的框架柱2之間的框架梁梁段斷開，并由一鉛芯黏彈性阻尼器4作為耗能梁段連接框架梁I與框架柱2;所述的鉛芯黏彈性阻尼器4的兩塊連接端板4-1，一塊與斷開的框架梁I端部的連接板1-1通過高強度螺栓固定連接，另一塊與框架柱2的側面通過高強度螺栓固定連接。
[0024]本例上述以外的實施方案與例I相同。
【主權項】
1.一種偏心支撐框架結構，該偏心支撐框架結構包括鋼制的框架梁和框架柱，所述框架梁的下方設有I?2根支撐于上方框架梁底部的支撐構件;所述支撐構件與框架梁的交點和框架柱之間，或，支撐構件與框架梁的交點和同一跨內另一支撐構件與框架梁的交點之間的框架梁為耗能梁段，其特征在于， 所述的耗能梁段為一串接在框架梁上的鉛芯黏彈性阻尼器，該鉛芯黏彈性阻尼器的兩塊連接端板分別通過高強度螺栓與框架梁固定連接，并使得鉛芯黏彈性阻尼器的復合黏彈性層垂直于水平面。2.根據權利要求1所述的一種偏心支撐框架結構，其特征在于，所述的鉛芯黏彈性阻尼器的鉛芯數量為不小于2的偶數，且均勻分布于鉛芯黏彈性阻尼器的復合黏彈性層水平中心線的兩側。
【文檔編號】E04B1/98GK205654157SQ201620505954
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月28日 公開號201620505954.2, CN 201620505954, CN 205654157 U, CN 205654157U, CN-U-205654157, CN201620505954, CN201620505954.2, CN205654157 U, CN205654157U
【發明人】周云, 石菲, 鄧雪松
【申請人】廣州大學