[发明专利]一种提高框架结构抗震性能的附加摇摆钢框架

说明书

一种提高框架结构抗震性能的附加摇摆钢框架，属于建筑抗震防护领域，包括框架结构，其特征是框架结构一侧设置摇摆钢框架且框架结构和摇摆钢框架之间通过吸能装置连接；摇摆钢框架底部与基础铰接并通过铰接点转动；所述摇摆钢框架由横向支撑、竖向支撑、斜支撑和竖向自复位系统组成。本发明吸能装置不仅具有良好的耗能能力，还能够减少甚至消除结构的残余变形，具有良好的抗震效果。本发明可以有效控制结构变形，同时增加了整体框架结构吸收地震能量的能力和恢复使用功能的能力。

技术领域

本发明属于建筑抗震防护领域，特别涉及一种提高框架结构抗震性能的附加摇摆钢框架。

背景技术

我国地震发生次数较多，建筑结构被大量破坏，严重影响国民经济。尤其是当结构大部分构件耗能能力和承载力还未发挥作用时，结构薄弱层已发生较严重损伤。例如，2008年四川汶川发生大地震中，有大量钢筋混凝土框架结构发生薄弱层破坏。汶川地震中，都江堰市某底部为薄弱层的六层框架结构，首层框架柱上下端几乎全部出铰，破坏严重，但上部楼层基本完好。因此对于建筑结构的抗震性能研究尤其是使结构发生整体型破坏机制的研究成为专家学者的重要研究课题。

从上世纪90 年代开始，基于性能的建筑抗震设计成为结构抗震研究的主流方向之一，基于性能的抗震设计是指根据建筑物的用途和重要性以及地震设防水准确定建筑物的抗震性能目标，按照该目标进行建筑抗震设计，使建筑在地震作用后具有预期的抗震性能，将损失降到最低。例如，日本对东京工业大学的综合楼进行抗震加固改造，摇摆墙体系在东京工业大学G3楼的抗震加固改造项目中得以应用，该楼建设于1979年，是一栋11层钢骨混凝土框架结构的综合教学楼，根据抗震鉴定对其进行到目前为止，国外学者已经开展了摇摆及自复位结构体系的一系列研究，而我国在这一领域的研究较少。

发明内容

本发明提供一种提高框架结构抗震性能的附加摇摆钢框架，的目的是提高结构抗震性能，从而对结构起一定的保护作用，同时可有效保护结构柱附近人员的生命安全。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

竖向支撑之间连接横向支撑，横向支撑之间连接斜支撑。

一种提高框架结构抗震性能的附加摇摆钢框架，其特征在于：包括框架结构，其特征是框架结构一侧设置摇摆钢框架且框架结构和摇摆钢框架之间通过吸能装置连接；摇摆钢框架底部与基础铰接并通过铰接点转动；所述摇摆钢框架由横向支撑、竖向支撑、斜支撑和竖向自复位系统组成。

所述吸能装置一端与框架结构中的预埋件铰接，另一端与摇摆钢框架焊接。

所述吸能装置由横向自复位系统和阻尼器组成，相邻两个横向自复位系统之间设置一个阻尼器，相邻两个阻尼器之间设置一个横向自复位系统。

所述阻尼器为粘滞阻尼器，大小尺寸应根据框架结构与摇摆钢框架的间距确定，该阻尼器可以有效减小结构位移，吸收地震作用产生的能量。

所述横向自复位系统为双层方钢管，即粗方钢管内套细方钢管。

所述横向支撑或竖向支撑或斜支撑均采用Q390工字钢。

所述竖向自复位系统为双层圆钢管，即粗圆钢管套细圆钢管。

所述竖向自复位系统竖向放置在摇摆钢框架底部变形集中区域，起到连接、耗能和自复位的作用。

本发明吸能装置不仅具有良好的耗能能力，还能够减少甚至消除结构的残余变形，具有良好的抗震效果。本发明可以有效控制结构变形，同时增加了整体框架结构吸收地震能量的能力和恢复使用功能的能力。

本发明的吸能效率很高，在发生地震作用时可通过变形有效吸收能量，从而对结构起一定的保护作用，同时可对附近的人员起保护作用。此外，施工相对简单，因此具有很好的实用性和可行性。

附图说明