CN106759910A - 一种高性能框架‑阻尼框筒结构体系 - Google Patents

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徐自然
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    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/34—Extraordinary structures, e.g. with suspended or cantilever parts supported by masts or tower-like structures enclosing elevators or stairs; Features relating to the elastic stability
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
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Abstract

本发明公开了一种高性能框架‑阻尼框筒结构体系，该结构体系适用于高层建筑和超高层建筑，其中框架部分可采用现浇结构，也可采用装配式结构。本发明优点在于，从受力角度看，该体系框架柱承担竖向荷载，软钢阻尼墙仅承担水平剪力，受力非常明确、合理；从耗能减震角度看，在地震作用下，软钢阻尼墙因强度低首先发生屈服，进而消耗较大的地震能量，起到减震的效果；从建筑工业化的角度看，软钢阻尼墙本身是装配式构件，配合装配式框架梁、框架柱，非常适合于工业化建筑的理念，提高工业化建筑的施工效率和经济性；从更换维护角度看，软钢阻尼墙通过高强螺栓与内框架梁相连，地震耗能后更换方便，利于震后房屋的修复。

Description

一种高性能框架-阻尼框筒结构体系
技术领域
本发明涉及高层和超高层建筑领域，具体涉及一种高性能框架-阻尼框筒结构体系。
背景技术
随着人们生活水平的提升，对建筑物的抗震性能有了更高的要求，对居住环境也有了更高的需求。一方面，传统的结构构件被高性能结构构件所代替，例如屈曲约束支撑代替普通钢支撑、开缝钢板墙代替普通钢板墙等，消能减震构件的应用在一定程度上提高了结构的抗震性能，减轻地震引起的房屋损坏程度。另一方面，传统粗放型的房屋建造方式逐渐被工业化、集成化的建造方式所取代，实现了建筑结构部件的标准化和模块化，减少现场模板支撑搭设，同时也能够降低施工周期。
根据目前所能获知的资料，授权公告号为CN203808237U的《一种预制装配式防屈曲钢板剪力墙高层建筑结构体系》，提出了一种预制装配式防屈曲钢板剪力墙高层建筑结构体系，但其仍然没有脱离现有的框架剪力墙或框架核心筒的组成方式和受力模式，唯一优势在于墙体采用由边缘构件和防屈曲钢板墙拼装而成的墙体，提高了建造效率。申请公布号为CN104763078A的《一种减震型框架-剪力墙组合结构体系及其施工方法》，提出了一种减震型框架-剪力墙组合结构体系及其施工方法，其优势在于将剪力墙的布置改为后砌或后浇并采用钢连接件与框架连接，但其仍然采用传统现浇施工方法，剪力墙仍采用配筋砌体剪力墙或钢筋混凝土剪力墙，结构形式也限于框架剪力墙结构。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种高性能框架-阻尼框筒结构体系，对传统框架-核心筒结构体系进行了改进，通过框架代替剪力墙，提高了结构延性，降低了装配施工的难度(针对采用装配式结构的情况)，同时通过合理布置阻尼墙板，一方面增加结构抗侧刚度，另一方面进行减震耗能，达到了受力合理、减震明显、装配效率高和易于震后修复的效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高性能框架-阻尼框筒结构体系，由外部框架和内部阻尼框筒组成；所述内部阻尼框筒由内部框架和阻尼墙板组成；框架部分可采用现浇和装配式结构。
需要说明的是，阻尼墙板在外部框架和内部框架全部安装、浇筑完成后安装，同时阻尼墙板一般不与结构底部嵌固端直接相连，保证了阻尼墙板不承担竖向荷载，只提供侧向刚度和附加阻尼，竖向荷载全部由框架部分承担，使得结构受力合理、减震明显。
进一步需要说明的是，内部框架与阻尼墙板的连接采用全螺栓连接，保证了阻尼墙板易于震后更换。
需要说明的是，阻尼墙板可采用但不限于软钢阻尼墙，尚可采用开缝钢板墙、粘滞阻尼墙或相互间组合使用等，只需满足结构设计中附加刚度和附加阻尼的需求。
进一步需要说明的是，外部框架和内部框架可采用现浇、螺栓和焊接连接节点，只需满足框架连接节点刚性的要求。
需要说明的是，框架柱可采用钢筋混凝土柱、劲性混凝土柱、钢管混凝土柱和钢柱，框架梁可采用钢筋混凝土梁、劲性混凝土梁和钢梁，具体由结构设计需求确定。
附图说明
图1为传统框架-核心筒结构体系平面示意图；
图2为高性能框架-阻尼框筒结构平面示意图；
图3为高性能框架-阻尼框筒结构三维示意图一；
图4为高性能框架-阻尼框筒结构三维示意图二；
图5为高性能框架-阻尼框筒结构三维示意图三；
图6为阻尼墙板与内部框架连接示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
如图1所示，传统的钢筋混凝土框架-核心筒结构由钢筋混凝土框架柱1、钢筋混凝土框架梁2和钢筋混凝土核心筒3组成，其中钢筋混凝土核心筒3由钢筋混凝土剪力墙301和钢筋混凝土连梁302组成。传统钢筋混凝土框架-核心筒结构主要由钢筋混凝土连梁302耗散地震能量。
如图2至图5所示，一种高性能框架-阻尼框筒结构体系由外部框架4和阻尼框筒5组成，其中，外部框架4由框架柱401和框架梁402组成，阻尼框筒5由框架柱501、框架梁502和阻尼墙板503组成；框架柱401和501以及框架梁402和502可采用现浇构件，也可采用装配式构件。
需要说明的是，阻尼墙板503在框架柱401和501以及框架梁402和502全部安装、浇筑完成后安装，同时如图5所示，阻尼墙板503一般不与结构底部嵌固端直接相连，保证了阻尼墙板503不承担竖向荷载，只提供侧向刚度和附加阻尼，竖向荷载全部由框架柱401和501承担，使得结构受力合理、减震明显。
进一步需要说明的是，如图6所示，阻尼墙板503与框架梁502的连接采用螺栓601连接，保证了阻尼墙板503易于震后更换。
需要说明的是，阻尼墙板503可采用但不限于软钢阻尼墙，尚可采用开缝钢板墙、粘滞阻尼墙或相互间组合使用等，只需满足结构设计中附加刚度和附加阻尼的需求。
进一步需要说明的是，框架柱401和501、框架梁402和502可采用现浇、螺栓和焊接连接节点，只需满足框架连接节点刚性的要求。
需要说明的是，框架柱401和501可采用钢筋混凝土柱、劲性混凝土柱、钢管混凝土柱和钢柱，框架梁402和502可采用钢筋混凝土梁、劲性混凝土梁和钢梁，具体由结构设计需求确定。

Claims (7)

1.一种高性能框架-阻尼框筒结构体系，其特征在于，由外部框架和内部阻尼框筒组成；所述内部阻尼框筒由内部框架和阻尼墙板组成。
2.根据权利要求1所述的一种高性能框架-阻尼框筒结构体系，其特征在于，阻尼墙板在外部框架和内部框架全部组装完成后安装。
3.根据权利要求1所述的一种高性能框架-阻尼框筒结构体系，其特征在于，阻尼墙板一般不与结构底部嵌固端直接相连。
4.根据权利要求1所述的一种高性能框架-阻尼框筒结构体系，其特征在于，阻尼墙板可采用但不限于软钢阻尼墙。
5.根据权利要求1所述的一种高性能框架-阻尼框筒结构体系，其特征在于，框架柱可采用钢筋混凝土柱、劲性混凝土柱、钢管混凝土柱和钢柱；框架梁可采用钢筋混凝土梁、劲性混凝土梁和钢梁。
6.根据权利要求1所述的一种高性能框架-阻尼框筒结构体系，其特征在于，外部框架和内部框架可采用现浇、螺栓和焊接连接节点。
7.根据权利要求1所述的一种高性能框架-阻尼框筒结构体系，其特征在于，内部框架与阻尼墙板的连接采用全螺栓连接。
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