CN110029747A - 一种消能结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种消能结构，所述消能结构内填充和/或安装有多个耗能体。本发明所提供的消能结构能够降低成本，而且安装方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种消能结构。本发明提供的消能结构适用于建筑结构、桥梁、轨道交通等工程结构。
背景技术
在一般的建筑结构中，通常含有大量的砌体墙，这些砌体墙并不属于主体结构，但会对主体结构提供一定的额外刚度，在地震作用下，这些砌体墙可能损坏、倒塌，从而对主体结构造成一定的影响。为了提高主体结构的安全性，通常可以在主体结构中安装消能器来减少主体结构的地震作用，但会产生额外的费用。这些额外费用对于重要建筑来说，尚可接受，但对于一般建筑或农村建筑，则不太容易接受。
另外，在现在的消能减震(振)结构中，消能器对主体结构的消能减震(振)作用，均是通过有限的、局部的、集中的消能器来实现。实际工程中，由于建筑、结构、设备等方面的制约，消能器的布置位置往往受到限制；此外，由有限数量的消能器来发挥对主体结构的消能减震(振)作用时，对单个消能器的承载力等力学性能有较高的要求，从而使单个消能器的设计、制造、安装均具有一定的难度。因此，基于上述原因，常规的消能器对主体结构的消能作用在一定程度上受到影响。
因此，本领域技术人员一直致力于开发一种新的具有消能减震(振)功能的消能结构。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种新的消能结构，要解决的技术问题是提高主体结构(建筑结构、桥梁、轨道交通等)的消能减震(振)效果，减少消能减震(振)装置对建筑、结构、设备等造成的影响，并降低成本，方便安装。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案是：一种消能结构，所述消能结构内填充和/或安装有多个耗能体。
优选地，所述多个耗能体布置于同一消能子结构，和/或布置于同一面墙体。
优选地，所述耗能体包括耗能材料和/或消能器，所述消能结构内还填充有多个刚体，所述多个刚体中的至少一部分通过多个所述耗能材料和/或消能器连接；
或者，
所述耗能体包括消能器，所述消能器通过以下其中之一或以下多种组合的方式布置：
1)横向并排布置；
2)纵向并排布置；
3)斜向并排布置；
4)多行多列阵列布置；
5)交叉布置；
6)无规则排列；
或者，
所述耗能体包括由耗能材质制成的片状耗能体、和/或耗能材质制成的块状耗能体、和/或耗能材质制成的线状耗能体、和/或耗能材质制成的杆状耗能体；所述片状耗能体、和/或块状耗能体、和/或线状耗能体、和/或杆状耗能体以下其中之一或以下多种组合的方式布置：
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2)纵向并排布置；
3)斜向并排布置；
4)多行多列阵列布置；
5)交叉布置；
6)无规则排列；
或者，
所述耗能体包括耗能材料和消能器，多个所述消能器中的至少一部分通过多个所述耗能材料连接。
优选地，所述刚体包括金属材料刚体、和/或非金属材料刚体、和/或金属非金属复合材料刚体；
或者，所述刚体包括实心刚体、和/或空心刚体；
或者，所述刚体包括砌块。
优选地，所述砌块包括实心砌块、和/或多孔砌块、和/或空心砌块。
优选地，所述耗能材料包括变形耗能材料、和/或摩擦耗能材料、和/或黏滞耗能材料、和/或黏弹耗能材料、和/或搅拌耗能材料、和/或液压耗能材料。
优选地，所述变形耗能材料包括变形耗能金属材料、和/或变形耗能非金属材料、和/或变形耗能金属非金属复合材料。
优选地，所述变形耗能金属材料包括软钢、和/或钢、和/或铝、和/或铅、和/或铜、和/或合金；所述变形耗能非金属材料包括橡胶、和/或高分子材料、和/或环氧树脂、和/或结构胶、和/或环氧树脂砂浆、和/或环氧基、和/或环氧黏结剂、和/或聚氨酯黏结剂、和/或橡胶黏结剂、和/或丙烯酸酯黏结剂；所述变形耗能金属非金属合成材料包括铅黏弹、和/或钢黏弹、和/或叠层橡胶。
优选地，所述摩擦耗能材料包括摩擦耗能金属材料、和/或摩擦耗能非金属材料、和/或摩擦耗能金属非金属复合材料。
优选地，所述摩擦耗能金属材料包括钢-钢摩擦耗能材料、和/或钢-铜摩擦耗能材料、和/或钢-铅摩擦耗能材料、和/或铜-铅摩擦耗能材料、和/或铜-铬摩擦耗能材料；所述摩擦耗能非金属材料包括砂浆耗能材料、和/或沥青耗能材料、和/或黏滞耗能材料、和/或黏弹性耗能材料、和/或加固用砂浆、和/或加固用铁氟龙；所述摩擦耗能金属非金属复合材料包括橡胶和金属、高分子材料和金属、铁氟龙和铬)。
优选地，所述的多个消能器为同一种，或者，所述的多个消能器为不同种。
优选地，所述消能器为以下一种或几种：速度相关型消能器、或位移相关型消能器、或复合型消能器。
优选地，所述消能器为以下一种或几种：黏滞消能器、黏弹性消能器、黏滞阻尼墙、黏弹性阻尼墙、金属阻尼墙、金属屈服型消能器、金属摩擦型消能器、金属剪切型消能器、铅挤压消能器、连梁消能器、屈曲约束支撑、屈曲约束钢板墙、调谐质量消能器、调谐液体消能器、铅橡胶消能器、组合式铅橡胶消能器、铅黏弹性消能器、流体黏弹性消能器、软钢摩擦消能器、记忆合金消能器、扇形消能器、用于隔震的橡胶支座。
本发明的有益效果为：本发明一方面是将非主体结构的砌体墙转变为带有耗能能力的墙，增加对主体结构的耗能作用，从而能解决非主体结构的砌体墙在地震作用下损坏、倒塌所带来的对主体结构影响，同时也不显著增加额外费用；另一方面将现有的单个消能器的设置改变成多个离散化的耗能体，方便耗能体的安装。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明所提供的消能结构和消能子结构的第一种优选的具体实施方式的结构示意图。
图2是图1所示的消能结构的结构示意图。
图3是本发明所提供的消能结构和消能子结构的第二种优选的具体实施方式的结构示意图。
图4是图3所示的消能结构的结构示意图。
图5是本发明所提供的消能结构和消能子结构的第三种优选的具体实施方式的结构示意图。
图6是本发明所提供的消能结构和消能子结构的第四种优选的具体实施方式的结构示意图。
图7是本发明所提供的消能结构和消能子结构的第五种优选的具体实施方式的结构示意图。
图8是本发明所提供的消能结构和消能子结构的第六种优选的具体实施方式的结构示意图。
图9是图8所示的消能结构的结构示意图。
图10是本发明所提供的消能结构和消能子结构的第七种优选的具体实施方式的结构示意图。
图11是本发明所提供的消能结构的第八种优选的具体实施方式的结构示意图。
图12是本发明所提供的消能结构和消能子结构的第九种优选的具体实施方式的结构示意图。
图13是本发明所提供的消能结构和消能子结构的第十种优选的具体实施方式的结构示意图。
图14是本发明所提供的消能结构和消能子结构的第十一种优选的具体实施方式的结构示意图。
图15是本发明所提供的消能结构和消能子结构的第十二种优选的具体实施方式的结构示意图。
图16是本发明所提供的消能结构和消能子结构的第十三种优选的具体实施方式的结构示意图。
图17是本发明所提供的消能结构和消能子结构的第十四种优选的具体实施方式的结构示意图。
图18是本发明所提供的消能结构和消能子结构的第十五种优选的具体实施方式的结构示意图。
图19是本发明所提供的消能结构和消能子结构的第十六种优选的具体实施方式的结构示意图。
图20是本发明所提供的消能结构和消能子结构的第十七种优选的具体实施方式的结构示意图。
图21是本发明所提供的消能结构和消能子结构的第十八种优选的具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
本申请所采用的术语“消能子结构”应当被理解为：用于与消能结构直接连接的主体结构单元，消能子结构的主要作用是工程结构的承力。消能子结构的例子包括但不限于：由相邻的框架梁和框架柱构成的主体结构单元、由相邻的框架梁和剪力墙构成的主体结构单元、由某根连梁或某个消能结构相连的相邻的剪力墙。
本申请中所采用的术语“消能器”应当被理解为：任何适用于建筑、桥梁、铁路等工程结构的利用结构耗能原理来实现消能目的的装置。结构耗能原理是在结构物某些部位(如支撑、剪力墙、连接缝或连接件)设置耗能(阻尼)装置(或部件)，通过该装置产生摩擦，弯曲(或剪切、扭转)，弹塑性(或黏弹性)滞回变形来耗散或吸收地震输入结构的能量，以减小主体结构的地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌。在本领域，“消能器”也可以被称为“阻尼器”。适用于本发明的“消能器”包括但不限于速度相关型消能器、位移相关型消能器、复合型消能器。具体地可以为：黏滞消能器、黏弹性消能器、黏滞阻尼墙、黏弹性阻尼墙、金属阻尼墙、金属屈服型消能器、金属摩擦型消能器、金属剪切型消能器、铅挤压消能器、连梁消能器、屈曲约束支撑、屈曲约束钢板墙、调谐质量消能器(TMD)、调谐液体消能器(TLD)、铅橡胶消能器、组合式铅橡胶消能器、铅黏弹性消能器、流体黏弹性消能器、软钢摩擦消能器、记忆合金消能器、或扇形消能器。消能器也包括类似于用于隔震的橡胶支座(用于消能时)的装置。适用于本发明的“消能器”可以为金属材质，也可以为非金属材质；适用于本发明的“消能器”可以为主动式，也可以为被动式。
本申请中所采用的术语“附属构件”应该被理解为：用于将消能器安装到主体结构的结构件，例如支撑、支墩等。
本申请中所采用的术语“连接节点”应该被理解为：主体结构之间，或消能器与附属构件或主体结构的连接所涉及到的连接结构，以及消能器与主体结构的连接所涉及到的连接结构，包括但不限于混凝土、钢筋混凝土、砌体结构、钢连接结构、螺栓、销轴、焊接点、预埋件、节点板、橡胶、胶水等。
本申请中所采用的有关尺寸限定的描述，例如，“显著地大于”、“相近”等应该被理解为在相应的工程结构领域所理解的意义。本申请中所采用的有关形状和位置的描述，例如，“匹配”、“垂直”等应该被理解为在相应的工程结构领域所理解的意义。
本申请中所采用的类似“A和/或B”的描述应当被理解为仅有A、仅有B、A和B同时存在三种情况中的一种。
图1和图2示出了本发明所提供的消能结构的第一种优选的具体实施方式。
如图1所示，该具体实施方式中的消能结构包括多个耗能体100和多个刚体300，消能结构放置于消能子结构200中。其中，消能子结构200包括第一框架梁210和第二框架梁220、第一框架柱230和第二框架柱240。刚体300为砌块，耗能体100为黏弹性材料(橡胶)。与消能子结构200邻接的刚体与第一框架梁210、第二框架梁220、第一框架柱230、第二框架柱240直接连接，刚体之间用耗能体100进行连接。这里用的黏弹性材料(橡胶)是一种变形耗能材料，可以在刚体300之间起到消能作用。在该具体实施方式中，耗能体100连成一体，但具有多个部分，这也应当被理解为本发明所说的“多个耗能体”的情况。
图2示出了刚体300的数量为三十个的情况。三十个刚体300被分成五行六列。需要注意的是，图2所示的情况仅为解释该具体实施方式的原理，并不说明“刚体300的数量为三十个”以及刚体的此种方式的排列是一种优选的实施方案。本领域技术人员可以根据实际情况选择刚体300的形状、大小、数量以及行数和列数。在某些应用场合，多个刚体300和耗能体100也不一定要按行列规则布置，例如，墙面上预留窗户的位置无法安装刚体300，进行布置时可以空出预留窗户的位置。
如图1所示，该具体实施方式所提供的工程结构在多个方向具有消能作用，多个耗能体可以被配置成一部分在x方向具有消能作用，一部分在y方向具有消能作用，一部分在z方向具有消能作用。这样，发生振动(地震、风振、机械振)时，无论振动波对由第一框架梁210和第二框架梁220所限定的主体结构的主要破坏力的方向是x方向，还是y方向或z方向，多个耗能体都能合起来作为一个整体为主体结构提供消能保护作用，每个耗能体承担其中一部分的消能功能。耗能体不仅为主体结构提供消能作用，而且还可以极大地降低由刚体构成的墙体的倒塌的概率，保护建筑和人员的安全。另外，该具体实施方式所提供的消能原理是将原本单个消能器的消能分散到多个耗能体，每个耗能体相比现有的消能器的尺寸要小很多，加工制造方便；而且，对每个耗能体而言，其力学性能的要求也比现有的单个消能器要低很多，这又会进一步降低消能器的制造、运输及安装成本；更重要的是，多个耗能体的安装非常灵活，具有更广泛的应用场合。
作为该具体实施方式的变形，刚体也可以采用各种其他的金属材料刚体、和/或非金属材料刚体、和/或金属非金属复合材料刚体。刚体可以为实心刚体，也可以为空心刚体。刚体可以包括砌块(例如砖块)。砌块可以为实心砌块，也可以为多孔砌块或空心砌块。
作为该具体实施方式的变形，耗能体也可以采用各种其他的耗能材料，包括各种变形耗能材料、和/或摩擦耗能材料、和/或黏滞耗能材料、和/或黏弹耗能材料、和/或搅拌耗能材料、和/或液压耗能材料。变形耗能材料可以包括变形耗能金属材料、和/或变形耗能非金属材料、和/或变形耗能金属非金属复合材料。变形耗能金属材料可以包括软钢、和/或钢、和/或铝、和/或铅、和/或铜、和/或合金；变形耗能非金属材料可以包括橡胶、和/或高分子材料、和/或环氧树脂、和/或结构胶、和/或环氧树脂砂浆、和/或环氧基、和/或环氧黏结剂、和/或聚氨酯黏结剂、和/或橡胶黏结剂、和/或丙烯酸酯黏结剂；变形耗能金属非金属合成材料可以包括铅黏弹、和/或钢黏弹、和/或叠层橡胶。摩擦耗能材料可以包括摩擦耗能金属材料、和/或摩擦耗能非金属材料、和/或摩擦耗能金属非金属复合材料。摩擦耗能金属材料可以包括钢-钢摩擦耗能材料、和/或钢-铜摩擦耗能材料、和/或钢-铅摩擦耗能材料、和/或铜-铅摩擦耗能材料、和/或铜-铬摩擦耗能材料；摩擦耗能非金属材料可以包括砂浆耗能材料、和/或沥青耗能材料、和/或黏滞耗能材料、和/或黏弹性耗能材料、和/或加固用砂浆、和/或加固用铁氟龙；摩擦耗能金属非金属复合材料可以包括橡胶和金属、高分子材料和金属、铁氟龙和铬。
图3和图4示出了本发明所提供的消能结构的第二种优选的具体实施方式。
如图3和图4所示，该具体实施方式中的消能结构包括多个耗能体100和多个刚体300，消能结构放置于消能子结构中。消能子结构包括第一框架梁210和第二框架梁220、第一框架柱230和第二框架柱240。耗能体100为消能器，具体为金属屈服消能器，刚体300为砌块。多个刚体300分别通过多个耗能体100连接。
图4示出了刚体300的数量为六个，耗能体100的数量为九个的情况。六个刚体300被分为两排三列。九个耗能体100被分成两组，第一组水平布置；第二组竖直布置。所有耗能体100合起来作为一个整体为由第一框架梁210和第二框架梁220所限定的主体结构提供消能保护作用，每个耗能体100承担其中一部分的消能功能。需要注意的是，图3和图4所示的情况仅为解释该具体实施方式的原理，并不说明上述排列方式是一种优选的实施方案。本领域技术人员可以根据实际情况选择刚体300和耗能体100的数量以及布置方式。
图5示出了本发明所提供的消能结构的第三种优选的具体实施方式。
如图5所示，该具体实施方式中的消能结构包括多个耗能体100和多个刚体300，消能结构放置于消能子结构中。消能子结构包括第一框架梁210和第二框架梁220、第一框架柱230和第二框架柱240。耗能体100为变形耗能非金属材料，具体为橡胶材料，刚体300为砌块。多个刚体300分别通过多个耗能体100连接。
图5示出了刚体300的数量为五个，耗能体100的数量为四个的情况。五个刚体300排列成五行，四个耗能体排列成四行。所有耗能体100合起来作为一个整体为由第一框架梁210和第二框架梁220所限定的主体结构提供消能保护作用，每个耗能体100承担其中一部分的消能功能。需要注意的是，图5所示的情况仅为解释该具体实施方式的原理，并不说明上述排列方式是一种优选的实施方案。本领域技术人员可以根据实际情况选择刚体300和耗能体100的数量以及布置方式。
图6示出了本发明所提供的消能结构的第四种优选的具体实施方式。
如图6所示，该具体实施方式中的消能结构包括多个耗能体100和多个刚体300，消能结构放置于消能子结构200中。消能子结构200包括第一框架梁210和第二框架梁220、第一框架柱230和第二框架柱240。耗能体100为变形耗能非金属材料，具体为橡胶材料，刚体300为砌块。多个刚体300分别通过耗能体100连接。
图6示出了刚体300的数量为十五个、耗能体100的数量为二十二个的情况。十五个刚体300排列成五行三列，二十二个耗能体100被分成两组，第一组用于连接水平方向上相邻的刚体300，第二组用于连接竖直方向上相邻的刚体300。需要注意的是，图6所示的情况仅为解释该具体实施方式的原理，并不说明上述排列方式是一种优选的实施方案。本领域技术人员可以根据实际情况选择刚体300的数量以及布置方式。
图7示出了本发明所提供的消能结构的第五种优选的具体实施方式。
如图7所示，该具体实施方式中的消能结构包括多个耗能体100和多个刚体300，消能结构放置于消能子结构中。消能子结构包括第一框架梁210和第二框架梁220、第一框架柱230和第二框架柱240。耗能体100为变形耗能非金属材料，具体为橡胶材料，刚体300为砌块。多个刚体300分别通过耗能体100连接。在该具体实施方式中，多个刚体300包括多种形状，例如，长方体、正方体、三棱柱、球体。图7所示的例子仅仅表示刚体300可以为多种形状，并不说明上述形状的设置是一种优选的实施方案。本领域技术人员可以根据实际情况选择刚体300的数量、形状以及布置方式。
图8和图9示出了本发明所提供的消能结构的第六种优选的具体实施方式。
如图8和图9所示，该具体实施方式中的消能结构包括多个耗能体100，消能结构放置于消能子结构中，并通过附属构件301(具体为支墩)与消能子结构连接。消能子结构包括第一框架梁210和第二框架梁220、第一框架柱230和第二框架柱240。耗能体100为消能器，具体为金属屈服消能器。多个耗能体100分别通过附属构件301与第一框架梁210和第二框架梁220连接。多个耗能体100之间可以通过紧固件连接，也可以通过一体成型或其他方式连接。
图8和图9示出了耗能体100的数量为十个的情况，十个耗能体100被分成两行五列。需要注意的是，图8和图9所示的情况仅为解释该具体实施方式的原理，并不说明“耗能体100的数量为十个”以及“十个耗能体100被分成两行五列”是一种优选的实施方案。本领域技术人员可以根据实际情况选择耗能体100的数量以及行数和列数。在某些应用场合，多个耗能体100也不一定要按行列规则布置，例如，墙面上预留窗户的位置无法安装消能模块，多个消能模块进行布置时可以空出预留窗户的位置。根据该具体实施方式提供的原理，多个耗能体100还可以有其它布置方式，例如，单行多个消能模块横向并排布置，或者，单列多个消能模块纵向并排布置，或者以上述布置方式的组合方式进行布置。
图10示出了本发明所提供的消能结构的第七种优选的具体实施方式。
如图10所示，该具体实施方式中的消能结构包括多个耗能体100和多个刚体300，消能结构放置于消能子结构中，并通过附属构件301(具体为支墩)与消能子结构连接。消能子结构包括第一框架梁210和第二框架梁220、第一框架柱230和第二框架柱240。刚体300为砌块。耗能体100为变形耗能非金属材料，具体为橡胶材料，多个砌块分别通过耗能体100连接。砌块和耗能体100分别通过附属构件301与第一框架梁210和第二框架梁220连接。
图10示出了砌块的数量为十个的情况，十个砌块被分成两行五列。需要注意的是，图10所示的情况仅为解释该具体实施方式的原理，并不说明“砌块的数量为十个”以及“十个砌块被分成两行五列”是一种优选的实施方案。本领域技术人员可以根据实际情况选择砌块的数量以及行数和列数。
图11示出了本发明所提供的消能结构的第八种优选的具体实施方式。
如图11所示，该具体实施方式中的消能结构与第六种具体实施方式基本相同，也包括多个耗能体100，并通过附属构件301(具体为支墩)与消能子结构连接。耗能体100为金属屈服消能器。
与第七种具体实施方式所不同的是，该具体实施方式中的耗能体100的数量为十二个，十二个耗能体100被分成两组，两组都被分成三行两列，两组之间具有预留给窗户的空间。需要注意的是，图11所示的情况仅为解释该具体实施方式的原理，并不说明“耗能体100的数量为十二个”以及“十二个耗能体100的布置方式”是一种优选的实施方案。
从该具体实施方式提供的说明可以看出，本发明提供的技术方案的一个显著的优点是，消能器的安装的应用场合更广，对于现有的单个消能器不能使用的消能子结构，该具体实施方式提供的消能结构也能适用。
根据该具体实施方式提供的原理，耗能体100的布置也可以根据实际情况做出各种变形，例如，预留的空间可以为墙面的任何位置或任何形状，在此不再详述。
图12示出了本发明所提供的消能结构的第九种优选的具体实施方式。
如图12所示，该具体实施方式中的消能结构包括多个耗能体100，消能结构放置于消能子结构中。在该具体实施方式中，消能结构不包括刚体。消能子结构包括第一框架梁210和第二框架梁220、第一框架柱230和第二框架柱240。
耗能体100为金属屈服消能器，数量为三十个，被分成六行五列。需要注意的是，图12所示的情况仅为解释该具体实施方式的原理，并不说明“耗能体100的数量为三十个”以及“三十个耗能体100被分成六行五列”是一种优选的实施方案。
图13示出了本发明所提供的消能结构的第十种优选的具体实施方式。
如图13所示，该具体实施方式中的消能结构包括多个耗能体100，消能结构放置于消能子结构中。在该具体实施方式中，消能结构不包括刚体。消能子结构包括第一框架梁210和第二框架梁220、第一框架柱230和第二框架柱240。另外，消能结构还包括第一连接组件131和第二连接组件132。其中，多个耗能体100的一端通过第一连接组件131与第一框架梁210和第一框架柱230的连接节点相连接，多个耗能体100的另一端通过第二连接组件132与第二框架梁220和第二框架柱240的连接节点相连接。
耗能体100为杆式消能器，多个杆式消能器基本平行布置，每个耗能体100在至少两个方向上具有消能作用，也就是图中所示的x方向和z方向。耗能体100的一端与第一连接组件131连接并朝向第一框架梁210和第一框架柱230的连接节点，另一端与第二连接组件132连接并朝向第二框架梁220和第二框架柱240的连接节点。图13示出了耗能体100的数量为五个的情况，需要注意的是，图13所示的情况仅为解释该具体实施方式的原理，并不说明“耗能体100的数量为五个”是一种优选的实施方案。本领域技术人员可以根据实际情况选择耗能体100的数量。
该具体实施方式中的消能结构可以替代现有的筒式黏滞消能器或屈曲约束支撑(包括沿轴向延伸的细长主体)，这相当于用多个耗能体100共同承担现有的单个筒式黏滞消能器或屈曲约束支撑的消能作用，很显然，这使得每个耗能体100的力学性能的要求要比现有的单个消能器要低得多，加工制造方便，消能器的制造、运输及安装成本可以降低。同样的，该具体实施方式提供的方案也有安装灵活的有益效果，两个耗能体之间可以空出一定的距离，留出一定的空间安装其它结构。
作为该具体实施方式的变形，耗能体100还可以采用软钢丝，这样可以进一步降低成本。耗能体100也可以采用各种由耗能材质制成的片状耗能体、和/或耗能材质制成的块状耗能体、和/或耗能材质制成的线状耗能体、和/或耗能材质制成的杆状耗能体。耗能体的排列方式可以为横向并排布置，也可以为纵向并排布置，或者斜向并排布置，或者多行多列阵列布置，或者交叉布置，或者无规则排列等。
图14示出了本发明所提供的消能结构的第十一种优选的具体实施方式。
如图14所示，该具体实施方式中的消能结构包括多个耗能体100，消能结构放置于消能子结构中。在该具体实施方式中，消能结构不包括刚体。消能子结构包括第一框架梁210和第二框架梁220、第一框架柱230和第二框架柱240。多个耗能体100的两端都与消能子结构连接。
耗能体100为软钢丝，多个耗能体100分为两组，第一组基本平行布置，第二组基本平行布置，第一组耗能体100和第二组耗能体100相互交叉布置。多个耗能体100在至少两个方向上具有消能作用，也就是图中所示的x方向和z方向。
图15示出了本发明所提供的消能结构的第十二种优选的具体实施方式。
如图15所示，该具体实施方式中的消能结构包括多个耗能体100，消能结构放置于消能子结构中，并通过附属构件301(具体为连梁)与消能子结构连接。消能子结构包括第一剪力墙250和第二剪力墙260。耗能体100为连梁消能器的一种，例如金属屈服消能器。多个耗能体100通过附属构件301与第一剪力墙250和第二剪力墙260连接。
耗能体100的数量为十个，被分成五行两列。需要注意的是，图15所示的情况仅为解释该具体实施方式的原理，并不说明“耗能体100的数量为十个”以及“十个耗能体100被分成五行两列”是一种优选的实施方案。本领域技术人员可以根据实际情况选择耗能体100的数量以及行数和列数。
图16示出了本发明所提供的消能结构的第十三种优选的具体实施方式。
如图16所示，该具体实施方式中的消能结构包括多个耗能体100和多个刚体300，消能结构放置于消能子结构中，并通过附属构件301(具体为连梁)与消能子结构连接。消能子结构包括第一剪力墙250和第二剪力墙260。刚体300为砌块。耗能体100为变形耗能非金属材料，具体为橡胶材料，多个砌块分别通过耗能体100连接。耗能体100和砌块通过附属构件301与第一剪力墙250和第二剪力墙260连接。
砌块的数量为八个，被分成四行两列。需要注意的是，图16所示的情况仅为解释该具体实施方式的原理，并不说明“砌块的数量为八个”以及“八个砌块被分成四行两列”是一种优选的实施方案。本领域技术人员可以根据实际情况选择砌块的数量以及行数和列数。
图17示出了本发明所提供的消能结构的第十四种优选的具体实施方式。
如图17所示，该具体实施方式中的消能结构包括多个耗能体100，消能结构放置于消能子结构中。在该具体实施方式中，消能结构不包括刚体。消能子结构包括第一剪力墙250和第二剪力墙260。耗能体100为连梁消能器的一种，例如金属屈服消能器。多个耗能体100直接与第一剪力墙250和第二剪力墙260连接。
耗能体100的数量为四十个，被分成五行八列。需要注意的是，图17所示的情况仅为解释该具体实施方式的原理，并不说明“耗能体100的数量为四十个”以及“四十个耗能体100被分成五行八列”是一种优选的实施方案。本领域技术人员可以根据实际情况选择耗能体100的数量以及行数和列数。
图18示出了本发明所提供的消能结构的第十五种优选的具体实施方式。
如图18所示，该具体实施方式中的消能结构包括多个耗能体100，消能结构放置于消能子结构中。在该具体实施方式中，消能结构不包括刚体。消能子结构包括第一框架梁210和第二框架梁220、第一框架柱230和第二框架柱240。耗能体100包括两组，分别为多个第一耗能体101和多个第二耗能体102，第一耗能体101为消能器，例如金属屈服消能器。第二耗能体102为耗能材料，例如橡胶材料。第一耗能体101通过第二耗能体102进行连接。通过该具体实施方式提供的消能结构可以提供更进一步的消能作用。当位于x方向的地震波形成对主体结构的破坏力时，多个第二耗能体102首先提供消能作用；当第二耗能体102不足以提供足够的消能保护作用是，第一耗能体101可进一步提供消能作用。
图18示出了第一耗能体101的数量为九个，第二耗能体102的数量为六个的情况。九个第一耗能体101被分成三行三列，六个第二耗能体102被分成两行三列。需要注意的是，图18所示的情况仅为解释该具体实施方式的原理，并不说明上述排列是一种优选的实施方案。本领域技术人员可以根据实际情况选择第一耗能体101和第二耗能体102的数量以及行数和列数。
图19示出了本发明所提供的消能结构的第十六种优选的具体实施方式。
如图19所示，该具体实施方式中的消能结构包括多个耗能体100，消能结构放置于消能子结构中。在该具体实施方式中，消能结构不包括刚体。消能子结构包括第一框架梁210和第二框架梁220、第一框架柱230和第二框架柱240。耗能体100包括两组，分别为多个第一耗能体101和多个第二耗能体102，第一耗能体101为消能器，例如金属屈服消能器。第二耗能体102为耗能材料，例如橡胶材料。第一耗能体101通过第二耗能体102进行连接。
图19示出了第一耗能体101的数量为九个，第二耗能体102的数量为两个的情况。九个第一耗能体101被分成三行三列，两个第二耗能体102被分成两行。需要注意的是，图19所示的情况仅为解释该具体实施方式的原理，并不说明上述排列是一种优选的实施方案。本领域技术人员可以根据实际情况选择第一耗能体101和第二耗能体102的数量以及行数和列数。
图20示出了本发明所提供的消能结构的第十七种优选的具体实施方式。
如图20所示，该具体实施方式中的消能结构包括多个耗能体100，消能结构放置于消能子结构中。在该具体实施方式中，消能结构不包括刚体。消能子结构包括第一框架梁210和第二框架梁220、第一框架柱230和第二框架柱240。耗能体100包括两组，分别为多个第一耗能体101和多个第二耗能体102，第一耗能体101为消能器，例如金属屈服消能器。第二耗能体102为耗能材料，例如橡胶材料。第一耗能体101通过第二耗能体102进行连接。
图20示出了第一耗能体101的数量为三个，第二耗能体102的数量为六个的情况。三个第一耗能体101被分成三行，六个第二耗能体102被分成两行三列。需要注意的是，图20所示的情况仅为解释该具体实施方式的原理，并不说明上述排列是一种优选的实施方案。本领域技术人员可以根据实际情况选择第一耗能体101和第二耗能体102的数量以及行数和列数。
图21示出了本发明所提供的消能结构的第十八种优选的具体实施方式。
如图21所示，该具体实施方式中的消能结构包括多个耗能体，消能结构放置于消能子结构中，并通过附属构件301(具体为连梁)与消能子结构连接。在该具体实施方式中，消能结构不包括刚体。消能子结构包括第一剪力墙250和第二剪力墙260。耗能体包括两组，分别为第一耗能体101和多个第二耗能体102，第一耗能体101为消能器，例如金属屈服消能器。第二耗能体102为耗能材料，例如橡胶材料。第一耗能体101通过第二耗能体102进行连接，第一耗能体101和多个第二耗能体102通过附属构件301与第一剪力墙250和第二剪力墙260连接。
图21示出了第一耗能体101的数量为两个，第二耗能体102的数量为一个的情况。需要注意的是，图21所示的情况仅为解释该具体实施方式的原理，并不说明上述排列是一种优选的实施方案。本领域技术人员可以根据实际情况选择第一耗能体101和第二耗能体102的数量以及行数和列数。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (13)
1.一种消能结构，其特征在于，所述消能结构内填充和/或安装有多个耗能体。
2.如权利要求1所述的消能结构，其特征在于，所述多个耗能体布置于同一消能子结构，和/或布置于同一面墙体。
3.如权利要求1所述的消能结构，其特征在于，所述耗能体包括耗能材料和/或消能器，所述消能结构内还填充有多个刚体，所述多个刚体中的至少一部分通过多个所述耗能材料和/或消能器连接；
或者，
所述耗能体包括消能器，所述消能器通过以下其中之一或以下多种组合的方式布置：
1)横向并排布置；
2)纵向并排布置；
3)斜向并排布置；
4)多行多列阵列布置；
5)交叉布置；
6)无规则排列；
或者，
所述耗能体包括由耗能材质制成的片状耗能体、和/或耗能材质制成的块状耗能体、和/或耗能材质制成的线状耗能体、和/或耗能材质制成的杆状耗能体；所述片状耗能体、和/或块状耗能体、和/或线状耗能体、和/或杆状耗能体以下其中之一或以下多种组合的方式布置：
1)横向并排布置；
2)纵向并排布置；
3)斜向并排布置；
4)多行多列阵列布置；
5)交叉布置；
6)无规则排列；
或者，
所述耗能体包括耗能材料和消能器，多个所述消能器中的至少一部分通过多个所述耗能材料连接。
4.如权利要求3所述的消能结构，其特征在于，所述刚体包括金属材料刚体、和/或非金属材料刚体、和/或金属非金属复合材料刚体；
或者，所述刚体包括实心刚体、和/或空心刚体；
或者，所述刚体包括砌块。
5.如权利要求3所述的消能结构，其特征在于，所述砌块包括实心砌块、和/或多孔砌块、和/或空心砌块。
6.如权利要求3所述的消能结构，其特征在于，所述耗能材料包括变形耗能材料、和/或摩擦耗能材料、和/或黏滞耗能材料、和/或黏弹耗能材料、和/或搅拌耗能材料、和/或液压耗能材料。
7.如权利要求6所述的消能结构，其特征在于，所述变形耗能材料包括变形耗能金属材料、和/或变形耗能非金属材料、和/或变形耗能金属非金属复合材料。
8.如权利要求7所述的消能结构，其特征在于，所述变形耗能金属材料包括软钢、和/或钢、和/或铝、和/或铅、和/或铜、和/或合金；所述变形耗能非金属材料包括橡胶、和/或高分子材料、和/或环氧树脂、和/或结构胶、和/或环氧树脂砂浆、和/或环氧基、和/或环氧黏结剂、和/或聚氨酯黏结剂、和/或橡胶黏结剂、和/或丙烯酸酯黏结剂；所述变形耗能金属非金属合成材料包括铅黏弹、和/或钢黏弹、和/或叠层橡胶。
9.如权利要求6所述的消能结构，其特征在于，所述摩擦耗能材料包括摩擦耗能金属材料、和/或摩擦耗能非金属材料、和/或摩擦耗能金属非金属复合材料。
10.如权利要求9所述的消能结构，其特征在于，所述摩擦耗能金属材料包括钢-钢摩擦耗能材料、和/或钢-铜摩擦耗能材料、和/或钢-铅摩擦耗能材料、和/或铜-铅摩擦耗能材料、和/或铜-铬摩擦耗能材料；所述摩擦耗能非金属材料包括砂浆耗能材料、和/或沥青耗能材料、和/或黏滞耗能材料、和/或黏弹性耗能材料、和/或加固用砂浆、和/或加固用铁氟龙；所述摩擦耗能金属非金属复合材料包括橡胶和金属、高分子材料和金属、铁氟龙和铬)。
11.如权利要求3所述的消能结构，其特征在于，所述的多个消能器为同一种，或者，所述的多个消能器为不同种。
12.如权利要求3所述的消能结构，其特征在于，所述消能器为以下一种或几种：速度相关型消能器、或位移相关型消能器、或复合型消能器。
13.如权利要求3所述的消能结构，其特征在于，所述消能器为以下一种或几种：黏滞消能器、黏弹性消能器、黏滞阻尼墙、黏弹性阻尼墙、金属阻尼墙、金属屈服型消能器、金属摩擦型消能器、金属剪切型消能器、铅挤压消能器、连梁消能器、屈曲约束支撑、屈曲约束钢板墙、调谐质量消能器、调谐液体消能器、铅橡胶消能器、组合式铅橡胶消能器、铅黏弹性消能器、流体黏弹性消能器、软钢摩擦消能器、记忆合金消能器、扇形消能器、用于隔震的橡胶支座。
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