[发明专利]一种巨型框架结构

说明书

本发明提供一种巨型框架结构，包括主框架柱、主框架梁以及自复位子结构，所述自复位子结构安装于所述主框架梁上；所述自复位子结构包括耗能件及自复位件，所述耗能件用于使所述自复位子结构先于主框架柱、主框架梁耗散地震能量，从而降低主结构的地震响应，保护主结构免受塑性损伤；所述自复位件用于自复位子结构产生侧向变形后能快速复位。所述巨型框架结构可应用于高层和超高层结构，且具有较好的地震韧性。

技术领域

本发明属于结构工程技术领域，尤其涉及一种巨型框架结构。

背景技术

我国是世界上地震灾害最严重的国家之一，但是由于经济发展和社会需求，我国兴建了大量的高层和超高层结构。高层和超高层结构造价昂贵、人员密集、功能复杂、对地震荷载敏感，所以不仅希望高层和超高层结构“大震不倒”，还希望其具有较好的地震韧性，即希望高层和超高层在震后损伤较小且易于恢复使用功能。但是对于常规设计的高层和超高层结构仍难以实现较高的地震韧性，所以迫切需要一种新型结构体系。

自复位结构产生侧向变形后能快速复位而无需修复，具有较好自复位能力，加入耗能阻尼器可以提高自复位结构的耗能能力并降低地震响应。目前由于自复位能力的限制，自复位结构主要采用自复位框架结构或自复位剪力墙结构形式，多应用于多层结构，难以在高层和超高层结构中推广应用。

巨型框架结构是一种比较适合于高层和超高层结构的结构体系，该结构体系由主、子结构组成，层次分明，传力明确；主结构和子结构可以采用不同的材料和结构形式，节省资源，还可以满足特殊的建筑空间需求。但是在地震作用下，子结构不是主要耗能构件，不会先于主结构破坏，巨型框架结构主要依靠主结构的塑性损伤耗散能量，但是主结构的塑性损伤难以修复。

发明内容

本发明的目的是提供一种含自复位子结构的巨型框架结构，该结构体系融合了巨型框架结构和自复位结构的优点，可应用于高层和超高层结构，且具有较好的地震韧性。

本发明实施例提供一种巨型框架结构，包括主框架柱、主框架梁以及自复位子结构，所述自复位子结构安装于所述主框架梁上；所述自复位子结构包括耗能件及自复位件，所述耗能件用于使所述自复位子结构先于主框架柱、主框架梁耗散地震能量，从而降低主结构的地震响应，保护主结构免受塑性损伤；所述自复位件用于自复位子结构产生侧向变形后能快速复位。

进一步地，所述主框架梁上埋设抗剪筋，所述抗剪筋插入所述自复位子结构底部的预留抗剪孔以限制所述自复位子结构的底部水平滑移，提高水平抗剪能力；所述自复位子结构采用装配式结构形式，所述自复位子结构构件之间的水平拼缝采用刚性连接，竖向拼缝之间设置耗能阻尼器。

进一步地，所述自复位子结构包括自复位剪力墙子结构，所述自复位剪力墙子结构包括子结构剪力墙、子结构楼面板、无粘结预应力筋和剪切耗能阻尼器，所述子结构剪力墙的竖向拼缝之间设置剪切耗能阻尼器，所述无粘结预应力筋的上端锚固于所述子结构剪力墙顶面，所述无粘结预应力筋的下端锚固于所述主框架梁以提供自复位剪力墙子结构的自复位能力。

进一步地，所述子结构剪力墙、无粘结预应力筋、剪切耗能阻尼器均为可更换构件。

进一步地，所述自复位子结构包括自复位框架子结构，所述自复位框架子结构包括子结构框架柱、子结构框架梁、无粘结预应力筋和转角耗能阻尼器，所述子结构框架柱和子结构框架梁连接节点部位设置转角耗能阻尼器，所述无粘结预应力筋贯穿布置于所述子结构框架柱或所述子结构框架梁内部，以提供自复位框架子结构的自复位能力，所述无粘结预应力筋两端采用预应力筋端部锚垫板分散传递荷载，减少锚固位置因应力集中产生塑性损伤。

进一步地，所述子结构框架柱、无粘结预应力筋、转角耗能阻尼器均为可更换构件。

进一步地，所述主框架柱采用钢板混凝土组合剪力墙或核心筒，或采用内藏钢桁架剪力墙或核心筒。

进一步地，所述主框架梁采用钢板混凝土组合梁，或采用钢桁架梁。