[发明专利]惯性增强浮置楼板结构体系

说明书

本发明提供了一种惯性增强浮置楼板结构体系，包括：若干个惯性增强浮置楼板和竖向支撑结构；惯性增强浮置楼板包括预制板、若干个惯性减振部件和若干个隔震支座，惯性减振部件的一端铰接连接于预制板的下面，另一端铰接连接于竖向支撑结构上，用于将预制板水平方向连接于竖向支撑结构上，且位于竖向支撑结构的内侧；隔震支座固定于预制板的下面，用于给预制板提供竖向支撑，同时减小预制板水平振动；惯性减振部件包括固定连接的惯性元件、阻尼元件和弹性元件。本发明大幅减小了传统浮置楼板结构体系中楼板与主结构之间过大的位移响应问题，同时对主结构的动力响应和板上附属设备的动力响应也有明显的抑制作用。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种惯性增强浮置楼板结构体系。

背景技术

随着城市化进程的发展，越来越多的人口向城市集中，由此导致的城市地震灾害的危害也不断升级，使得人们对传统建筑抗震设计理念提出了更高的要求。在地震动、环境振动等动力荷载作用下，结构物及其内部附属设备的动力响应关系到结构及其附属设备的安全及舒适性，是结构工程领域研究的热门议题。特别是20世纪40年代以来，减震设计理论在全球范围内得到全面发展，多种减震措施得到系统研发并为实际工程所应用。从提高结构抗震性能角度出发，近年来逐渐形成了‘三水准’的设防水准和‘两阶段’抗震设计方法，用于保证建筑结构在小震下具有足够强度的同时又在大震作用下的延性性能。总体来说，抗震设计思路是在既有经济条件下，针对本地区不同的地震动水平及预期结构性能进行综合设计，以期充分利用结构自身的弹性及塑性耗能能力来保证人们的生命财产安全。

现有的抗震设计方法依靠结构自身塑性破坏来消耗地震的能力，受地震动随机性等因素影响使设计难度加大，且在震后修复方面的经济性也较差。

相比现有的抗震设计方法，消能减震的技术通过在结构特定位置设置消能装置，在地震作用下依靠消能装置耗散主要地震能量，从而减少了结构主体所吸收的能量，保护了结构主体并起到了减震的作用。经过多年发展，提出了多种形式的消能减震结构，如调谐质量阻尼器，是一种典型的消能减震装置，通过在结构顶部设置调谐振子，地震动输入下部分地震动的能量被该调谐振子所吸收，进一步通过阻尼器消散掉，从而减小主结构的地震动响应。需要指出的是，该技术需要在结构上附加额外的质量块，过大的质量块对建筑的正常使用会造成影响；并且调谐质量阻尼器减震体系对附加子结构的参数及地震动的频谱特征有较高的依赖性，容易产生失调问题，从而放大地震动响应。

相比消能减震技术，基础隔震技术通过在结构底部设置水平刚度较小，且竖向刚度较大的隔震装置，将上部结构与基础隔离，使得上部结构的特征周期避开地震动的主频段，从而减小上部结构的层间位移响应。但其缺点在于通常基础隔震结构隔震层绝对位移较大，通过在隔震层设置阻尼器可有效耗散地震动能量，从而减小绝对位移响应，但过大的阻尼会减弱隔震机理，因此实际设计中需优化设计隔震层刚度及阻尼以达到期望的设计效果。

基础隔震技术经过多年的发展，已经得到世界各国学者及工程师的认可并写入规范指导设计。但是基础隔震技术主要应用于场地条件较好的多高层建筑结构。当结构高度过大或结构场地条件较差时，采用隔震技术不能有效地将结构体系的特征周期避开地震动的主频段，从而导致该技术失效。

为了克服传统调谐质量阻尼器减震方法调谐质量不足的问题，以及基础隔震措施在多高层建筑中应用限制，提出了在多高层建筑中某一层设置隔震支座从而将整个结构分量为两部分，上部隔离部分在动力荷载输入下扮演了调谐质量阻尼器的作用，同时不增加额外的质量，即所谓的部分质量隔震措施(Partical mass isolation/PMI)，有效结合了调谐质量减震措施和基础隔震措施的优点，可以有效改善中高层建筑结构抗震性能。同时该技术可选择性地隔离特定的结构系统、构件、特定楼层或楼板，应用形式多样，如高层建筑隔震、巨-子结构隔震和浮置楼板等。