[发明专利]位移控制的分级抗载结构体系

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑技术领域。涉及一种多高层建筑抗载结构体系，更具体地说，是涉及一种位移控制的分级抗载结构体系。

背景技术

目前，世界上绝大多数国家都是以一成不变的结构体系抵抗各种级别的外部荷载，即在外部荷载达到设防目标的整个过程中，结构体系不变。

这种一成不变的结构体系至少存在以下缺陷：

单一设防体系，比如框架结构，在罕遇状态屈服后，非常容易形成机构而倒塌。由于单一设防体系存在上述缺陷，因此其在罕遇状态下的安全度是存在风险的。譬如，2008年中国“5.12”大地震中，很多单一设防体系倒塌，就足以验证所存缺陷。

而多道设防体系，比如框架-支撑结构，按照现有设计方法，不管外部荷载级别和设防标准的高低，都以固定不变的多道设防体系进行抗载设计，即无论小震大震，无论微风飓风，都以框架-支撑结构设计。而地震作用、风属于动力荷载，动力荷载的数值大小与结构体系的刚度有关，结构越刚，动力荷载的数值越大。这样易于造成在常遇地震、风荷载下，由于设防标准较高，采用固定不变的多道设防体系进行设计反而耗材较多。

发明内容

技术问题  本发明的目的是为了增加单一设防结构体系在罕遇状态下的安全度；克服现有复合体系按照规范设防目标一步到位设计带来的缺陷，从而节省材料，提供一种位移控制的分级抗载结构体系。

技术方案  为了达到上述的目的，本发明克服现有技术的缺陷和解决技术问题所采取的技术方案是：

一种位移控制的分级抗载结构体系，包括框架结构的主部件1，所述的主部件1的框架中设置有一对相互交叉的副部件2，所述副部件2的一端固定连接于主部件1框架交接处，另一端采用螺栓副5穿过其端部开设的椭圆形长孔与固定连接于主部件1框架对角交接处的节点板4开设有的椭圆形长孔相配连接。

上所述的主部件1的材质为钢材或钢管混凝土。

上所述的副部件2的材质为型钢或钢绞绳。

上所述的节点板4为开有椭圆形长孔的菱形钢板。

上所述的椭圆形长孔其短径尺寸略大于螺栓副5的螺杆直径。

本发明的技术要点在于副部件2与主部件1之间预留工程意义上的“连接缝隙”，只有当主部件1在外部荷载作用下发生一定位移后，副部件2才与主部件1整体连接。

有益效果  本发明的一种位移控制的分级抗载结构体系具有以下优点和有益效果：

1.增加单一设防体系的安全度。本发明为传统单一设防体系设置了结构储备元件(副部件)，当传统单一设防体系在罕遇地震或特大风荷载作用下，结构屈服，侧移显著增大，增大到设定的阀值时，副部件与主部件紧密接触形成整体，有效预防结构倒塌。

2.节省了传统复合结构体系的结构用材。本发明对外部作用进行分级，当外部作用为常遇荷载，由主部件独自承受，由于主部件的周期较长，因此用于设计的常遇荷载相对较小，可以节省主部件的结构用材；当外部荷载达到设计标准或更大值时，主部件侧移增大，增大到设定的阀值时，副部件与主部件紧密接触形成整体，共同抵抗外部荷载。

3.进一步实现按照性能要求进行结构设计的目的。对外部荷载分级，实际上也是对结构使用性能要求进行分级。对常遇荷载，结构的各项指标要求严格，以满足使用要求；对更大的设计荷载，由于发生概率较小，结构指标要求可以适当宽松；而罕遇荷载，发生的概率更小，此时以安全为目标控制结构指标。本发明主张对结构反应限值根据性能要求进行分级。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中副部件与主部件连接构造3的放大图。

图中，1.主部件；2.副部件；3.副部件与主部件的连接构件；4.节点板；5.螺栓副。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明的一种位移控制的分级抗载结构体系的技术方案作进一步具体说明。

实施例1

如图1所示，一种位移控制的分级抗载结构体系，由H型焊接组合型钢的梁、柱构成框架结构的主部件1和材料为角钢的副部件2及钢质连接构件3组成，其中连接构件3还包括菱形钢质节点板4和螺栓副5。所述主部件1框架中设置有一对相互交叉的副部件2，副部件2的一端固定连接于主部件1框架交接处，另一端采用螺栓副5穿过其端部开设的椭圆形长孔与固定连接于主部件1框架对角交接处的节点板4开设有的椭圆形长孔相配连接，如图2所示。所述的椭圆形长孔其短径尺寸略大于螺栓副5的螺杆直径。