[实用新型]剪力消能连杆减震装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种剪力消能连杆减震装置，尤其是指一种由一个或复数个横向消能组件搭配立柱或斜撑所组成的消能装置，可增加整体结构消能效果及提高抗震性能，并可有效降低建筑物受地震或风力时水平方向的变位。

背景技术

建筑物在地震力作用下，会发生变形拥有位能，而产生摇晃的过程中得到动能，建筑物在受地震力后，终究会停止下来，是因为在位能转成动能或动能转成位能的过程中，建筑物内有一些消能机制，不断的将能量消散掉；传统的结构耐震设计概念，运用地震力作用下，楼层间发生水平向相对位移(参阅图1)，让梁柱系统发生变形以抵抗地震力，并利用具有韧性的梁、柱构造来当作消能机制，然而，这样的概念往往容易使建筑物在地震过后，造成主结构体的受损而需要修补，因此，过去十多年来不断的有国内外人士进行研究，利用减震消能装置来保护或增加主结构体的抗震性能，如中华民国专利公报公告第234444号「承压式减震消能装置」及公告第227281号「受剪式减震消能装置」及公报第414225号「钢板剪力消能结构」及挫屈束制型斜撑，然而，上述这些装置在实用上却常遭遇下列困难：

1、这些消能装置往往无法独立安装，经常需藉由其它结构杆件(如斜撑、墙….等)来连接主体结构，因此较难配合建筑隔间灵活安装，而必须安装于特定位置上(如主要梁、柱构架内)，不利于建筑空间配置。

2、这些消能装置本身往往具有较高的劲度，因此容易使其外围的梁、柱引发应力集中的因素，故经常需要针这对些梁、柱及其周遭力量传递路径做额外的补强，因此设计时，需将这相关装置及成本一并考虑。

3、为了避免结构发生较大的偏心扭转，且因这些消能装置本身的劲度相对的较高，一般只能以对称的方式配置于特定位置，若有一处失灵则将会引发严重的偏心扭转现象，故无论在设计上或实际施工上，均须多做更多额外的考虑。

就消能原理而言，上述这些装置均属集中消能的方式，也就是说，利用较少量的消能装置来提升结构的抗震能力，且亦都属于利用建筑物在地震时上下楼层的水平变位的差异，直接造成阻尼器水平变位所引发的消能原理(参阅图2(a)、(b))。

鉴于此，累积从事此行业多年经验，观察建筑物在地震后的实际行为，乃精心研究并再三测试改良，如今终于创作出一种剪力消能连杆减震装置，可以多量且灵活安装在建筑物内而具产业上利用价值。

发明内容

本实用新型的主要目的在提供一种剪力消能连杆减震装置，可大量的使用于建筑物新建工程上，可减少设计地震力，降低主体结构营建成本。

本实用新型的另一个目的在提供一种剪力消能连杆减震装置，可做为提升既有建物抗震性能的补强方式。

本实用新型的又一目的在提供一种剪力消能连杆减震装置，可在受建筑物大梁劲度及强度影响甚小的情况下，随结构设计者需要，自由其调整其出力大小，避免结构在强大外力作用下造成减震器外围的梁、柱或力量传递路径发生应力太过集中的现象。

本实用新型又一目的在提供一种剪力消能连杆减震装置，可额外增加建筑物的抗震能力，减少整体结构的变形，并当作保护建筑物的第一道防线。

本实用新型的技术方案：一种剪力消能连杆减震装置，包括单数或复数个立柱及单数或复数个横向消能组件，并连接于相邻立柱之间。

所述立柱为具有高劲度可承受弯矩及轴向力的构造组件。

所述立柱以螺栓或焊接及连接钢件与主结构体相连接，形成固接或铰接接头。

所述立柱以钢筋与主结构体相连接，形成固接或铰接接头。

所述横向消能组件具有韧性、延展性或其它具有吸收迟滞能的材料。

所述横向消能组件以焊接方式与相邻立柱或建筑物结构柱连接。

所述横向消能组件以连接钢材加螺栓固定方式与相邻立柱或建筑物结构柱连接。

利用地震来临时建筑物上下楼层发生水平相对位移，带动立柱使其上下两端发生偏移，进而让横向消能组件左右两端，发生具有垂直向的变位，并利用这种相对变形的关系，来达到消散能量的目的。

利用小斜撑改变横向消能组件的劲度以调整其消能效果。

以建筑物的结构柱取代立柱的功能，并增加斜撑，连接横向消能组件，以增强抗震强度。

采用本实用新型的建物可具下列优点：

1、本实用新型本身可独立安装不需具有庞大的斜撑，或其它不利于空间使用的侧撑装置，因此，可灵活的配合建筑隔间安装，而不影响建筑物的使用空间。

2、本实用新型本身的劲度相对的较小，故对原结构的劲度影响甚小可忽略不计，而且也不致引发其周围的结构组件发生应力集中的问题。