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专利号: 2020115697216
申请人: 北京工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 建筑物
更新日期:2025-12-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.具有多摆调谐芯筒的框架‑核心筒耗能减震结构体系,其特征在于:包括一个中间的核心筒(1)和若干多摆调谐芯筒(2),核心筒(1)的基底固接,而多摆调谐芯筒(2)的基底和各段之间则为铰接;多摆调谐芯筒(2)基底以及各段之间设置若干组合摩擦摆滑动铰支座(5),同时设置调节多摆调谐芯筒(2)的分布质量以及可控铰框架梁(7)的转动刚度,实现多阶调谐减震;多摆调谐芯筒(2)筒体内设有预应力钢绞线(6),使其具有自复位功能;核心筒(1)与框架之间通过框架梁(3)相连,多摆调谐芯筒(2)与核心筒(1)以及多摆调谐芯筒(2)与框架柱(4)则通过可控铰框架梁(7)相连;可控铰框架梁(7)为装配式组合梁,在地震发生时可控铰框架梁(7)转动,使可控铰框架梁(7)与框架柱(4)连接节点之间成为铰接;在框架梁(3)下部的两端与核心筒(1)连接节点处设有局部肘节式耗能装置(8)。

2.根据权利要求1所述的具有多摆调谐芯筒的框架‑核心筒耗能减震结构体系,其特征在于:多摆调谐芯筒(2)的筒身分为若干段;框架由框架梁(3)和框架柱(4)组成,框架与核心筒(1)通过框架梁(3)相连,而多摆调谐芯筒(2)与核心筒(1)以及多摆调谐芯筒(2)与框架柱(4)则通过可控铰框架梁(7)相连;核心筒(1)基底为固接,多摆调谐芯筒(2)的基底以及各段之间则设置若干组合摩擦摆滑动铰支座(5),使之成为铰接。

3.根据权利要求1所述的具有多摆调谐芯筒的框架‑核心筒耗能减震结构体系,其特征在于:根据建筑物的设计要求,具有多摆调谐芯筒的框架‑核心筒耗能减震结构体系设置为一个核心筒(1)附加若干个多摆调谐芯筒(2),所有的布置形式都要对称;单个摇摆芯筒(2)的平面尺寸为中部核心(1)筒尺寸的0.3‑0.5倍,面积比例为0.1‑0.25倍,所有摇摆芯筒(2)的尺寸一致。

4.根据权利要求1所述的具有多摆调谐芯筒的框架‑核心筒耗能减震结构体系,其特征在于:组合摩擦摆滑动铰支座(5)由滑子(9)、滑子连接块(10)、摩擦摆滑动铰支座上板(11)、摩擦摆滑动铰支座下板(12)、摩擦摆滑动铰支座上耳板(13)、摩擦摆滑动铰支座下耳板(14)、耳板弹簧(15)、锁扣式拉索(16)、拉索弹簧(17)、拉索支座(18)、加速度阈值‑触发装置(19)和复合固体润滑材料(20)组成;正常使用时,摩擦摆滑动铰支座上耳板(13)与摩擦摆滑动铰支座下耳板(14)通过锁扣式拉索(16)固定交叉连接,起到对滑子(9)的限位作用;锁扣式拉索(16)索身以及相连的孔道涂有复合固体润滑材料,锁扣式拉索(16)的直径与孔道相差1mm‑2mm,保证锁扣式拉索(16)在孔道内不晃动,且锁扣式拉索(16)索身以及相连的孔道涂有复合固体润滑材料(20),方便锁扣式拉索(16)插入孔道以及从孔道抽出,同时复合固体润滑材料填充锁扣式拉索(16)与孔道之间的缝隙;在地震发生时,当加速度达到加速度阈值‑触发装置(19)的限值时发出信号,锁扣式拉索(16)的锁扣自动打开,拉索从孔道由拉索弹簧(17)拉出,摩擦摆滑动铰支座上耳板(13)由耳板弹簧(15)拉至摩擦摆滑动铰支座上板(11)所在位置,组合摩擦摆滑动铰支座(5)开始发挥铰接功能;该组合摩擦摆滑动铰支座(5)是上下同时滑动,摩擦摆滑动铰支座上板(11)和摩擦摆滑动铰支座下板(12)都连接有滑子,滑子之间通过滑子连接块连接,摩擦摆滑动铰支座上板(11)和摩擦摆滑动铰支座下板(12)的滑槽内也涂有复合固体润滑材料(20),减少滑子(9)滑动时的摩擦力。

5.根据权利要求1所述的具有多摆调谐芯筒的框架‑核心筒耗能减震结构体系,其特征在于:多摆调谐芯筒(2)每侧筒壁内距离两端1m处设置预应力钢绞线(6),长度与整个筒体高度相同,使多摆调谐芯筒(2)具有自复位功能且控制多摆调谐芯筒(2)的摇摆幅度。

6.根据权利要求1所述的具有多摆调谐芯筒的框架‑核心筒耗能减震结构体系,其特征在于:可控铰框架梁(7)为装配式组合梁,在距离梁端部20mm‑40mm的位置设置钢铰(21),钢铰(21)的两端设置连接钢板(22)与可控铰框架梁(7)的混凝土梁(23)相连,钢铰内板(24)与一侧连接钢板(22)相连,钢铰外板(25)与另一侧连接钢板(22)相连,钢铰内板(24)和钢铰外板(25)之间设置摩擦片(26),不同的摩擦片(26)通过不同的摩擦系数使可控铰框架梁(7)拥有不同的转动刚度,同时也具有摩擦耗能作用,钢铰内板(24)、钢铰外板(25)和摩擦片(26)则通过轴销(27)固定;连接钢板(21)、钢铰内板(23)和钢铰外板(24)为高强钢;钢铰(21)的上下面最外侧设置了开孔软钢(28),开孔软钢(28)两端则与连接钢板(22)四周边缘相焊接,在地震发生时,开孔软钢(28)在屈服之后可以使钢铰(21)产生转动能力,形成铰接。

7.根据权利要求1所述的具有多摆调谐芯筒的框架‑核心筒耗能减震结构体系,其特征在于:局部肘节式耗能装置(8)由上连杆(29)、下连杆(30)、阻尼器(31)、支撑(32)和球铰(33)组成,在框架梁(3)两端与核心筒(1)相连的节点处设置局部肘节式耗能装置(8),上连杆(29)、下连杆(30)和支撑(32)之间通过球铰(33)连接,阻尼器(31)类型根据结构的需要选择速度相关型或者位移相关型阻尼器均可。