[发明专利]一种可释放温度效应的环形大跨悬挂结构

说明书

本发明公开了一种可释放温度效应的环形大跨悬挂结构，包括混凝土核心筒、环形钢箱梁、铅芯橡胶支座、悬挑钢梁、吊杆以及各个内外圈梁，环形钢箱梁围绕若干核心筒呈环形设置，通过铅芯橡胶支座连接，悬挑钢梁与吊杆连接以悬挂下层结构。本发明可最大限度的满足建筑的使用要求，环形钢箱梁支承在核心筒上，采用悬挂结构，可使建筑外形富于艺术表现，室内视野开阔，并可以充分发挥构件的材料优势，核心筒和环形大梁之间设置铅芯橡胶支座，可释放环形大梁的温度效应，基本消除大刚度环梁对核心筒的影响，铅芯橡胶支座还可起到隔震作用，提高结构的安全性。

技术领域

本发明属于土木工程中的结构工程技术领域，尤其涉及一种可释放温度效应的环形大跨悬挂结构。

背景技术

自古以来，环形建筑就是一种经典的建筑类型，一直受到建筑师的喜爱。常规环形建筑多采用框架结构，框架结构是以由梁、柱组成的框架作为竖向承重和抗水平作用的结构，常规跨度可为8～15m，梁柱截面随跨度增加而增大，而过密的框架柱会制约建筑使用功能布置，影响建筑的通透性。环形建筑常沿环向设置有规律间距的交通筒，普通框架结构的抗侧构件布置未能有效利用这一建筑特点。

环形建筑结构大多超长，环向长度多超过200m。超长结构按照现行规范要求需设置伸缩缝，设置伸缩缝的主要目的是为了减少温度效应。在相同约束条件下，结构长度越长，温度效应越大，同样的，在结构长度相同的情况下，约束越强温度效应越大。而在实际结构中考虑到建筑功能和外观上的需求，设计师往往不设缝或少设缝，环形结构尤其如此。而封闭环形超长结构在温度作用下，竖向构件受到巨大的水平力，单靠结构构件硬抗既不经济也不合理。

目前，尚缺乏一种利用环形建筑交通筒布置特点来实现大跨度，并合理处理温度效应的结构形式，如何进行环形建筑结构形式的创新是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了实现大型环形建筑的良好建筑效果，并有效解决现有技术中温度效应过大无法有效释放的问题，而提出的一种可释放温度效应的环形大跨悬挂结构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种可释放温度效应的环形大跨悬挂结构，包括呈环形布置的若干核心筒、沿若干核心筒设置的环形钢箱梁，铅芯橡胶支座；

核心筒为上下层建筑结构，核心筒包括四个扶壁柱，一对剪力墙，一对连梁，一对剪力墙相对设置，所述扶壁柱位于剪力墙的侧端位置；

所述铅芯橡胶支座包括橡胶支座和铅芯，所述环形钢箱梁为内外圈两榀，环形钢箱梁位于核心筒上方位置，若干扶壁柱均处于两榀环形钢箱梁的路径下，所述铅芯橡胶支座位于环形钢箱梁与扶壁柱之间，所述铅芯橡胶支座包括橡胶支座和铅芯，固定于环形钢箱梁和扶壁柱之间；

两榀环形钢箱梁之间设有支座径向梁，外圈的一榀环形钢箱梁外侧设有一根悬挑钢梁，内圈的一榀环形钢箱梁内侧也设有一根悬挑钢梁，两根悬挑钢梁与径向梁处于一条直线上，形成一组梁结构，所述两榀环形钢箱梁上设有若干组梁结构，梁结构的平面层为上层建筑的顶部；

一组梁结构中的两根悬挑钢梁端部各设有一根吊杆，外圈环形钢箱梁的若干悬挑钢梁以及内圈环形钢箱梁的若干悬挑钢梁端部均设有环形的上封边梁；两根吊杆底部之间设有钢梁，若干钢梁的两端均设有环形的下封边梁，所述钢梁与下封边梁组成下层建筑的顶部。

作为更进一步的优选方案，核心筒的横截面为一对连梁以及一对剪力墙组成的扇形结构，四个扶壁柱分别加固于扇形结构的四个角处。

作为更进一步的优选方案，所述环形钢箱梁底部与扶壁柱顶部均固定设有连接钢板，所述橡胶和铅芯均位于环形钢箱梁的连接钢板和扶壁柱的连接钢板之间。

作为更进一步的优选方案，所述扶壁柱的连接钢板与扶壁柱之间还设有预埋底板，贯穿连接钢板、预埋底板、扶壁柱设有用于固定的锚栓。