[实用新型]一种用于提高具有自由度的隔离式建筑物安全性的结构

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑物安全性辅助设计技术领域，涉及一种用于提高具有自由度的隔离式建筑物安全性的结构。

背景技术

地震灾害是影响建筑物安全的主要自然灾害之一，具有水平和竖向两个作用方向，对于高层和超高层建筑，其威胁更是巨大。与此同时，对于沿海地区的高层与超高层建筑，在其较高的位置，来自海洋的风由于没有高山、树木、城市建筑群的阻碍，产生的风振问题也是相当棘手。

对于高层和超高层建筑，其减震主要立足于“以柔克刚”的思想，往往采用释放建筑部分构件自由度的方法，例如，释放楼面板、次梁自由度等方法。然而，通过释放建筑部分构件的自由度，该构件在地震或风振作用下，会产生一个与建筑主体结构振动方向相反的惯性力，并作用在建筑主体结构上，使建筑主体结构的振动反应衰减并受到控制。而在工程应用上，台北101大楼、上海中心等超高层建筑，就广泛运用了这种“以柔克刚”的减震理念。

目前，尽管具有自由度的隔离式建筑体系现已取得了相关的研究进展，也有了一些关于释放楼面板、次梁自由度的专利技术文献，但是，建筑物内的构件一旦具有自由度，在地震或风振作用下，这些具有自由度的构件很容易与建筑主体结构发生磨损、碰撞问题，并由此而产程安全隐患。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种简单易行，经济实用，能有效提高自由度隔离式建筑在风振、水平及竖直方向地震情况下安全系数的结构。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于提高具有自由度的隔离式建筑物安全性的结构，所述的隔离式建筑物包括由横梁与立柱共同构成的主体支撑结构以及多层等间距平行设置的楼板，该楼板通过悬索悬吊在主体支撑结构的内部建筑空间内，所述的结构包括锚固垫片、牛腿柱以及粘滞阻尼器，所述的锚固垫片设置在楼板与悬索的连接处，所述的牛腿柱共设有多个，对称设置在楼板下方，并配合横梁一起支撑楼板，所述的粘滞阻尼器共设有多个，沿水平方向对称设置在楼板四周，并将楼板与横梁连接成一整体。

所述的楼板为矩形楼板，该矩形楼板的四个直角处分别设有连接孔，该连接孔中穿设有悬索，所述的矩形楼板通过悬索悬吊在主体支撑结构围成的建筑空间内。

所述的矩形楼板上、下面的四个直角处还分别设有锚固垫片，该锚固垫片通过浇筑成型设置在楼板与悬索的连接处。

所述的锚固垫片为钢质锚固垫片或铁质锚固垫片。

所述的牛腿柱与楼板垂直设置，并且所述的牛腿柱的侧面与立柱固定连接，配合横梁一起支撑楼板。

所述的粘滞阻尼器共设有多个，优选56个或48个，平均分成四组，等间距布设在楼板四周。

所述的粘滞阻尼器一端埋设在横梁中，另一端与楼板固定连接。

本实用新型中，所述的锚固垫片通过浇筑成型设置在楼板与悬索的连接处，由于楼板的四个直角处设有连接孔，这会引起应力集中，在竖直方向地震下会有巨大的冲击应力，易发生局部破坏，采用锚固垫片则能增大该易于破坏处的接触面积，进而有效避免应力集中问题。

所述的牛腿柱主要由多段长度依次递增的细梁叠合而成，形状介于横梁和立柱之间，采用该设计相当于在横梁与立柱之间有了叠合梁作为转换层，有效降低了节点处的弯矩值。而对于被隔离的横梁或者楼板，往往因为自身运动，会对下方支撑结构造成很大的冲击应力，采用牛腿柱可以有效提高节点处对于冲击荷载的抵抗能力，尤其是对于竖向地震的作用，其能显著提高建筑安全系数。

所述的粘滞阻尼器在楼板吊装前，事先给粘滞阻尼器设定一个预应力，使其受压，组装后，保证楼板四周粘滞阻尼器对于楼板有一定的挤压作用。粘滞阻尼器在正常使用时，对于具有自由度的楼板可以起到限位作用；在地震中，粘滞阻尼器内的油状液体可以通过运动消耗部分震能，起到保护楼板和主体支撑结构的作用。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)由于采用锚固垫片，能有效增大楼板连接孔处的接触面积，进而有效消除应力集中现象，使该处不易发生局部破坏，提高了楼板自身的安全性；

2)由于采用牛腿柱，相当于在梁与柱之间有了叠合梁作为转换层，有效降低了节点处的弯矩值，可以有效提高节点处对于冲击荷载的抵抗能力，尤其是对于竖向地震的作用，其能显著提高建筑安全系数；

3)由于采用粘滞阻尼器，其可以对楼板起到限位作用，在地震中，粘滞阻尼器内的油状液体可以通过运动消耗部分震能，起到保护楼板和主体支撑结构的作用；

4)结构简单，经济实用，能有效提高具有自由度的隔离式建筑在风振、水平及竖直方向地震情况下的安全系数，简单易行。