[发明专利]一种预应力巨型支撑-框架结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种多高层建筑结构，更具体地说，是涉及一种预应力巨型支撑-框 架结构。

背景技术

框架结构及框架-支撑结构是目前多高层建筑的普遍结构形式。框架结构属于柔 性体系，适用的建筑高度和抗震烈度有限。当框架抗侧刚度难以满足技术、经济要 求时，便会在框架的柱间设置支撑，形成传统的框架-支撑体系。文献(L.Di Sarno， A.S.Elnashai.Bracing systems for seismic retrofitting of steel frames.Journal of Constructional Steel Research，65(2009)：452～465)提出的一种巨型支撑，实际上仍然 是传统对角支撑，只是改变布置形式而已。传统的框架-支撑体系，无论采用刚性支 撑，还是柔性支撑，无论采用中心支撑，还是偏心支撑，由于支撑总是设置在相邻 柱间、相邻层间，因此都会存在较多的连接节点，既增加施工繁杂程度，又因为节 点消耗很多材料，使得工程总体用料不菲。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的不足，有效提高框架的抗侧刚度，降 低传统框架-支撑结构的连接节点数量，改善其节点连接形式，从而有效降低节点用 材，提高施工便利程度，而提供一种预应力巨型支撑-框架结构。

为了实现上述的目的，本发明的一种预应力巨型支撑-框架结构，由框架梁1、 框架柱2和预应力巨型支撑3组成，其中所述的框架梁1与框架柱2相连接构成框 架；所述的预应力巨型支撑3紧贴框架平面，两根相互交叉，各自纵跨若干楼层、 横跨若干柱距，与水平线形成一夹角，两端分别与远隔的框架柱2相连接构成若干 中间为棱形状，边缘为半棱形状的构造。

上述所述的预应力巨型支撑3的中部设置有若干套扣在预应力巨型支撑3上并 与所述的框架柱2固定连接的卡扣构件4。

上述所述的卡扣构件4由两端带有螺纹的U形卡5，T形连接板6和螺母7构成， 其中所述的U形卡5的两端穿过T形连接板6翼缘上开设的孔，用螺母7固定。

上述所述的框架梁1与框架柱2的连接为刚性连接或铰接连接。

上述所述的框架梁1与框架柱2其材质为钢材或钢管混凝土。

上述所述的预应力巨型支撑3为柔性拉索，其索体材料为钢绞线、钢丝绳、钢 丝束和钢拉杆中的任一种。

上述所述的夹角最佳为30～60度。

本发明的一种预应力巨型支撑-框架结构具有以下优点：

1.结构抗侧刚度有效提高。在传统框架结构的基础上，平行设置巨型支撑，且 巨型支撑平面与框架平面在端部相连，确保了在侧向荷载作用下两者共同变形，从 而形成了并联抗侧结构，结构刚度显然大大提高。

2.节点数量大大减少，节点连接得到简化。传统支撑设置在相邻柱间、相邻层 间，一般4m左右长的支撑杆件就存在两个连接节点，因此整体结构节点数量很多， 而且由于是串联抗侧结构，很多情况下支撑与框架还需刚性连接才能满足刚度要求。 本发明采用巨型支撑，可以长达几十米，而仅需两个连接节点，且巨型支撑与框架 为柔性连接；同时，由于巨型支撑的存在，框架连接形式在满足抗侧刚度的前提下， 可以采用铰接形式，而不会出现机动体系，因此本实用新型既大大减少了支撑节点 数量，又有效简化了框架连接形式，节省很多连接材料。

3.预应力有效改善结构内力分布，提高结构性能。巨型支撑施加预应力后，其 预应力将通过端部节点传递给整体框架，从而给整体结构施加了预应力。通过巨型 支撑分批分次张拉，实现结构内部的预应力按预期目标分布，从而可以抵消使用荷 载产生的峰值应力，使得整体结构内力均衡；通过预应力的调整，可以改变结构自 振特性，避免与场地卓越周期相近，或者避免与风载共振；预应力还可以增加结构 的整体稳定性。

下面将结合附图及实施例对本发明的技术内容作进一步说明，但下述的实施例 仅仅是本发明其中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的 权利保护范围以权利要求书为准。

附图说明

图1为本发明应用于多层建筑结构的示意图；

图2为本发明应用于高层建筑结构的示意图；

图3为预应力巨型支撑中部卡扣构件的结构示意图；

图4为图3的侧视图；