[实用新型]一种越层越跨控力防屈曲中心支撑结构

说明书

本实用新型公开了一种越层越跨控力防屈曲中心支撑结构，包括田字形框架结构，田字形框架结构的四个框格内均设置有内框架梁、内框架柱及撑杆，内框架柱的一端与内框架梁的一端及撑杆的一端相连接，内框架柱的另一端及内框架梁的另一端均固定于框格的内壁上，撑杆的另一端固定于框格的内壁上，其中，内框架柱、内框架梁及框格的内壁围成矩形内框架，其中，所述矩形内框架内固定有金属板，各框格内围成的矩形内框架均位于田字形框架结构内的十字形交叉位置处；同一框格内，撑杆和框格内壁的连接位置与矩形内框架位于该框格的对角位置处，该结构具有安全性高、抗震性能优良、结构简单、占用空间小、以及成本低的特点。

技术领域

本实用新型属于建筑结构领域，涉及一种越层越跨控力防屈曲中心支撑结构。

背景技术

抗侧力结构是高层和超高层建筑中不可或缺的受力部件，起到抵抗风荷载和地震荷载等水平荷载的作用，是保证整个建筑安全可靠的关键。目前在高层和超高层钢结构建筑中使用的抗侧力结构主要有中心支撑、偏心支撑、屈曲约束支撑和钢板剪力墙等结构。

由于高层建筑所受的风荷载和地震荷载很强，支撑所需的截面通常很大，因此在一个主框架跨间通常只能单向布置，并且中心支撑、偏心支撑、屈曲约束支撑均存在较大的性能方面的问题。中心支撑的抗屈曲能力差，尤其在中震和大震作用下会不可避免地出现弹性或弹塑性屈曲导致支撑失效，造成结构刚度和耗能能力的下降，影响结构安全。偏心支撑通过支撑偏置形成耗能连梁进行耗能，可缓解撑杆的屈曲问题，但耗能梁段变形就意味着楼板会较早地发生破坏，并且为保证耗能梁段首先屈服，其余构件往往需要设计成过大的截面，甚至过分超强，增加建设成本，实际应用较为有限。屈曲约束支撑是通过在支撑芯材外包覆约束材料或构件从而达到限制芯材屈曲效果的一种支撑，属于“构造防屈曲”范畴，它的抗屈曲能力更强也具有更好的耗能能力。但该类支撑普遍截面比中心支撑和偏心支撑更大，需占用更多的建筑空间，这对建筑面积受到制约的高层和超高层建筑有非常不利的影响，并且由于构造较为复杂，这类支撑的工程造价交高，在实际工程应用中具有较大的局限性。

钢板剪力墙通过墙板形成的拉力场提供刚度和抵抗水平力，但拉力场对钢板墙的边柱具有很不利的斜向作用，并且由于墙板抗压能力弱，水平荷载所产生的倾覆力矩主要由边框柱轴力所形成的力偶抵抗，使得柱中内力极大，很容易导致边框柱的失稳或破坏，因此需要额外加大柱截面或者选用稳定性更好的组合结构柱来作为边缘约束构件，这也限制了钢板剪力墙在钢结构中的应用。另外，边框梁在上下层墙板所形成的拉力场作用下弯曲变形会在很大程度上受到抑制，类似受到“嵌固”，使得边框梁塑性发展困难，抗震设计中“强柱弱梁”的要求较难实现，降低了结构整体的抗震性能。此外，钢板剪力墙的墙板需在施工现场通过栓接或焊接与边框梁柱进行连接，工作量大且连接质量不易保证，妨碍了钢板剪力墙结构的装配化应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种越层越跨控力防屈曲中心支撑结构，该结构具有安全性高、抗震性能优良、结构简单、占用空间小、以及成本低的特点。

为达到上述目的，本实用新型所述的越层越跨控力防屈曲中心支撑结构包括田字形框架结构，其中，所述田字形框架结构的四个框格内均设置有内框架梁、内框架柱及撑杆，内框架柱的一端与内框架梁的一端及撑杆的一端相连接，内框架柱的另一端及内框架梁的另一端均固定于框格的内壁上，撑杆的另一端固定于框格的内壁上，其中，内框架柱、内框架梁及框格的内壁围成矩形内框架，其中，所述矩形内框架内固定有金属板，各框格内围成的矩形内框架均位于田字形框架结构内的十字形交叉位置处；

同一框格内，撑杆和框格内壁的连接位置与矩形内框架位于该框格的对角位置处。

所述田字形框架结构包括三根平行分布的主框架柱，其中，相邻两根主框架柱之间均固定有三根平行分布的主框架梁；