[实用新型]一种消能减震摇摆钢框架

说明书

一种消能减震摇摆钢框架，属于建筑抗震防护领域，它由横向支撑、竖向支撑、斜支撑、竖向自复位系统和斜向自复位系统组成，竖向自复位系统和斜向自复位系统位于横向支撑、竖向支撑、斜支撑的下面；所述竖向支撑之间连接若干平行的横向支撑，横向支撑之间连接有两个斜支撑，所述连接均为高强螺栓连接；所述的竖向自复位系统的一端与竖向支撑连接，竖向自复位系统的另一端与基础铰接；所述斜向自复位系统的一端与竖向支撑连接，斜向自复位系统的另一端与基础铰接。本实用新型在地震作用下使整体结构来回摇摆的同时发挥耗能能力和减小结构残余变形的能力。该消能减震摇摆钢框架可连接于各类主体框架结构上，使主体结构的抗震性能得到大幅提升。

所属技术领域

本实用新型属于建筑抗震防护领域，特别涉及一种消能减震摇摆钢框架。

背景技术

世界范围内的几次大地震都导致了建筑结构的大量破坏、人民生命和财产的损失。因此，结构的安全对于保护人民生命财产安全至关重要。耗能减震技术对于结构抗震性能提升是非常重要的。现有的研究集中于研发耗能减震装置，例如钢耗能器、铅阻尼器、摩擦阻尼器、粘滞流体阻尼器、粘弹性阻尼器、智能型耗能装置等，将耗能装置安装在结构上，提高其抗震性能。但是，对于基于性能的建筑抗震设计方法研究较少。

近年来，基于性能的建筑抗震设计方法得到大量关注，其中摇摆结构体系被广泛关注和研究。摇摆结构体系通常由一个或多个刚度较大且可以绕其底部发生有限转动的整体型摇摆构件和安装在摇摆构件与主体结构或基础之间的消能减震装置组成。整体型摇摆构件控制结构的侧向变形模式，消能减震装置则可提高结构的耗能能力，减小结构的地震响应。现有的摇摆结构主要为质量较大的摇摆墙系统，虽然能发挥耗能效果，但在大震中摇摆结构质量较大的问题将会凸显出来，一旦摇摆超过限值，很容易导致主体结构一起发生倾覆。因此，轻型摇摆钢框架结构是一个不错的解决思路。

发明内容

为了减少主体框架结构受到的地震能量，提高结构抗震性能，从而对主体框架结构起到保护作用，本实用新型提供可有效吸收地震产生的能量的一种消能减震摇摆钢框架。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种消能减震摇摆钢框架，其特征在于：它由横向支撑、竖向支撑、斜支撑、竖向自复位系统和斜向自复位系统组成，竖向自复位系统和斜向自复位系统位于横向支撑、竖向支撑、斜支撑的下面；所述竖向支撑之间连接若干平行的横向支撑，横向支撑之间连接有两个斜支撑，所述连接均为高强螺栓连接；所述的竖向自复位系统的一端与竖向支撑连接，竖向自复位系统的另一端与基础铰接；所述斜向自复位系统的一端与竖向支撑连接，斜向自复位系统的另一端与基础铰接。

所述竖向支撑一端与吸能装置连接。

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，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粗方钢管内套细方钢管。

所述的横向支撑、竖向支撑和斜支撑均采用Q390工字钢，使其具有足够的侧向承载力和刚度；

所述的竖向自复位系统和斜向自复位系统均为粗圆钢管内套细圆钢管，采用Q390钢，使其具有足够的侧向承载力和刚度，且截面形式均为双层圆钢管，采用双层圆钢管可以更好地起到转动作用和自复位作用；所述的竖向自复位系统和斜向自复位系统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；所述摇摆钢框架可通过消能减震装置与其他框架主体结构连接，将主体结构和摇摆钢框架组成整体，有效控制结构变形，增强结构恢复使用功能和消能减震的能力；该消能减震摇摆钢框架的层数与需要消能减震的主体框架结构层数一致。