CN114033060A - 高度自适应的倾斜型消能结构及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了高度自适应的倾斜型消能结构及应用，涉及消能减震技术领域。所述消能结构包括阻尼部和支墩，支墩的顶端和底端与主体结构刚性连接，支墩的两侧与主体结构之间具有空隙；阻尼部倾斜安装在支墩中并将支墩分隔为至少两个支墩单元，相邻的支墩单元之间通过前述阻尼部柔性连接；在震动激励下，支墩的支墩单元能够响应于主体结构的层间变形通过倾斜安装的阻尼部发生倾斜向层间相对位移以耗能，同时自适应改变支墩在主体结构中的高度范围。本发明在利用支墩耗能同时能够自适应改变支墩在主体结构中的高度范围，减小由于层间变形引起的支墩与主体结构之间的竖向挤压作用，其对非水平方向的震动能量也能有很好的耗散效果。

Description

高度自适应的倾斜型消能结构及应用

技术领域

本发明涉及消能减震技术领域，尤其涉及一种高度自适应的倾斜型消能结构及应用。

背景技术

在传统抗震设计中，填充墙通常被当作非结构构件，并不属于主体结构，因此在一般的建筑结构中对填充墙与主体结构的连接通常是不设消能减震结构，使得填充墙对于地震能量造成的震动作用缺乏自我抗拒和保护能力，加上填充墙的抗剪强度往往较低，在地震中破坏较早也较为严重。

为吸取震灾教训，现有技术提出了将柔性连接应用于填充墙与主体结构间的技术方案，从而保证了填充墙体在地震作用时不出平面外破坏，并不致对主体结构造成不利影响。作为举例，比如中国专利zl201110156375.3公开的一种用于框架结构的阻尼抗震填充墙板，其将填充墙分成三个砌体单元，砌体单元间再设置粘弹性层作为耗能材料层，三个砌体单元如同粘弹性阻尼器的三个钢板，一个砌体单元和框架中的一个柱子连接，另外两个砌体则和另一根柱子连接，利用地震过程柱子产生变形时让耗能材料产生剪切变形而耗能。然而，在实际应用中发现，上述填充墙的施工工序较为复杂，在预留缝隙处的拉结筋需要预留变形的长度，由于砌体单元和柱子只靠拉结筋来连接，后期容易脱开，砌体单元也容易发生破坏，导致耗能效果不佳。再则，由于上述填充墙需要布满整个框架，墙体无法开窗开门。另一方面，由于主体结构出现层间相对位移时会导致层间高度降低，对填充墙产生竖向挤压，该竖向挤压作用对主体结构和填充墙会造成一定的影响，可能会破坏主体结构和填充墙。再一方面，水平设置的耗能材料层对非水平方向的震动能量的耗散效果有限，且耗能材料层的设置长度严格受限于填充墙的宽度，在一定程度上影响了震动能量的耗散效果。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供了一种高度自适应的倾斜型消能结构及应用。本发明提供的消能结构，包括倾斜安装的阻尼部和支墩，在震动激励下，支墩的支墩单元能够响应于主体结构的层间变形发生倾斜向层间相对位移以耗能，同时自适应改变支墩在主体结构中的高度范围，减小由于层间变形引起的支墩与主体结构之间的竖向挤压作用，其对非水平方向的震动能量也能有很好的耗散效果。

为实现上述目标，本发明提供了如下技术方案：

一种高度自适应的倾斜型消能结构，包括阻尼部和支墩，支墩的顶端和底端与主体结构刚性连接，支墩的两侧与主体结构之间具有空隙；

所述阻尼部倾斜安装在支墩中并将所述支墩分隔为至少两个支墩单元，相邻的支墩单元之间通过前述阻尼部柔性连接；

在震动激励下，所述支墩的支墩单元能够响应于主体结构的层间变形通过前述倾斜安装的阻尼部发生倾斜向层间相对位移以耗能，同时自适应改变支墩在主体结构中的高度范围。

进一步，所述阻尼部倾斜安装在支墩中形成倾斜型耗能体，相邻的支墩单元之间通过前述倾斜型耗能体柔性连接；

相邻的支墩单元能够通过前述倾斜型耗能体发生与该倾斜型耗能体的倾斜方向匹配的倾斜向层间相对位移，当相邻支墩单元发生倾斜向下的层间相对位移时支墩高度降低。

进一步，所述阻尼部为多个，多个阻尼部在所述支墩中分层安装以形成多个耗能体，所述多个耗能体中包括一个或多个前述倾斜型耗能体；

相邻耗能体之间通过支墩单元连接，根据与支墩单元连接的耗能体的倾斜方向设置该支墩单元的上/下表面的倾斜方向；通过前述多个耗能体形成各支墩单元之间的柔性连接，相邻支墩单元之间能够通过二者之间的耗能体发生与该耗能体的安装方向匹配的层间相对位移。

进一步，所述支墩中的最上层支墩单元的顶端与主体结构的上框架梁刚性连接且另一端连接最上层的耗能体，支墩中的最下层支墩单元的底端与主体结构的下框架梁刚性连接且另一端连接最下层的耗能体；

在震动激励下，所述最上层支墩单元与框架的上框架梁一起运动，所述最下层支墩单元与框架的下框架梁一起运动，相邻支墩单元之间通过各自的耗能体发生层间相对位移。

进一步，支墩单元发生倾斜向层间相对位移时引起的所述支墩的高度变化值Δh，与主体结构发生层间变形时引起的层高变化值ΔH匹配。

进一步，根据主体结构发生层间变形时的转动角来设置所述倾斜型耗能体的倾斜角；

所述倾斜型耗能体的倾斜角β=θ/2，θ表示主体结构在层间最大水平位移下的转动角。

进一步，所述阻尼部为设置在支墩单元之间的阻尼材料层；

对于倾斜型耗能体，对应所述阻尼材料层设置有具有倾斜表面的支墩单元，通过在倾斜表面相互匹配的上、下支墩单元之间安装前述阻尼材料层以形成前述倾斜型耗能体；基于前述倾斜型耗能体和倾斜表面的倾斜角度，所述上、下支墩单元能够与前述倾斜角度匹配的倾斜向相对位移。

进一步，所述阻尼材料层为采用粘弹阻尼材料制作的粘弹阻尼层，或者所述阻尼材料层为采用摩擦材料制作的摩擦阻尼层。

进一步，所述支墩单元为由多个砌体单元砌筑的砌体支墩单元，或者所述支墩单元为板材支墩单元。

本发明还提供了一种消能墙，包括框架和填充墙，填充墙设置在所述框架围成的空间内，所述填充墙包括前述的倾斜型消能结构，所述倾斜型消能结构的支墩安装在框架的上、下框架梁之间，支墩顶端与上框架梁刚性连接，支墩底端与下框架梁刚性连接。

本发明由于采用以上技术方案，与现有技术相比，作为举例，具有以下的优点和积极效果：所述消能结构，包括倾斜安装的阻尼部和支墩，在震动激励下，支墩的支墩单元能够响应于主体结构的层间变形发生倾斜向层间相对位移以耗能，同时自适应改变支墩在主体结构中的高度范围，减小由于层间变形引起的支墩与主体结构之间的竖向挤压作用，其对非水平方向的震动能量也能有很好的耗散效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的倾斜型消能结构的结构示意图。

图2为图1中的倾斜型消能结构在震动激励下的高度变化示意图。

图3为本发明实施例提供的主体结构发生层间变形时的高度变化示意图。

图4为本发明实施例提供的采用板材支墩的消能结构示意图。

图5为本发明实施例提供的采用砌体支墩的消能结构示意图。

图6为本发明实施例提供的三层支墩单元的倾斜型消能结构的结构示意图。

图7为图6中的消能结构在震动激励下的变形状态示意图。

图8为图6中各支墩单元之间的倾斜角度示意图。

附图标记说明：

主体结构100，上框架梁110，下框架梁120，左侧柱/剪力墙130，右侧柱/剪力墙140；

倾斜型消能结构200，阻尼部210，支墩单元220。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明公开的高度自适应的倾斜型消能结构及应用作进一步详细说明。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

需说明的是，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所述的或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

实施例

参见图1所示，为本发明实施例提供的一种高度自适应的倾斜型消能结构。

所述倾斜型消能结构200包括阻尼部210和支墩，所述阻尼部210通过支墩安装在主体结构100中。具体的，所述阻尼部210倾斜安装在支墩中并将所述支墩分隔为至少两个支墩单元220，相邻的支墩单元220之间通过前述阻尼部210进行柔性连接。

所述阻尼部210为能够对震动产生阻碍，耗散或吸收地震输入结构中的能量的任意阻尼结构。本实施例中，所述主体结构100优选的为框架结构，具体可以包括上框架梁110，下框架梁120，左侧柱/剪力墙130和右侧柱/剪力墙140。

所述支墩的顶端和底端与主体结构100刚性连接，支墩的两侧与主体结构100之间具有空隙，前述的空隙可以给支墩中各支墩单元之间的相对运动提供运动空间。

在震动激励下，所述支墩的支墩单元220能够响应于主体结构100的层间变形,通过前述倾斜安装的阻尼部210发生倾斜向层间相对位移以耗能；同时，通过前述倾斜向层间相对位移自适应改变支墩在主体结构中的高度范围，减小由于层间变形引起的支墩与主体结构之间的竖向挤压作用。

在优选的实施方式中，所述阻尼部210倾斜安装在支墩中形成倾斜型耗能体，相邻的支墩单元220之间通过前述倾斜型耗能体柔性连接，使得相邻的支墩单元220可以通过前述倾斜型耗能体发生与该倾斜型耗能体的倾斜方向匹配的倾斜向层间相对位移，同时倾斜型耗能体能够对支墩单元之间的层间相对运动产生阻碍，从而耗散或吸收地震输入结构中的能量。此时，当相邻支墩单元220发生倾斜向下的层间相对位移时，支墩高度降低。当相邻支墩单元220发生倾斜向上的层间相对位移时，支墩高度升高。

优选的，所述阻尼部210为设置在支墩单元220之间的阻尼材料层。此时，对于倾斜型耗能体，可以通过设置具有倾斜表面的支墩单元220来安装阻尼部210以形成所述倾斜型耗能体。

具体的，对应所述阻尼材料层可以设置有具有倾斜表面的支墩单元220，通过在倾斜表面相互匹配的上、下支墩单元200之间安装前述阻尼材料层以形成前述倾斜型耗能体。如此，基于前述倾斜型耗能体和倾斜表面的倾斜角度，所述上、下支墩单元能够与前述倾斜角度匹配的倾斜向相对位移。

作为典型方式的举例，此时阻尼部210上方的支墩单元220可以具有倾斜的下表面，阻尼部210下方的支墩单元220可以具有倾斜的上表面，且上、下方支墩单元220的倾斜表面相互匹配，阻尼部210的倾斜角度则与前述倾斜表面匹配，具有相同的倾斜角度。在震动激励下，通过阻尼部210柔性连接的上、下方支墩单元220能够通过前述阻尼部和倾斜表面发生倾斜向相对位移以耗能，参见图2所示，同时驱动阻尼部210吸收和耗散地震能量。

本实施例中，优选的，所述阻尼部210可以为多个，多个所述阻尼部210可以在所述支墩中分层安装以形成多个耗能体，所述多个耗能体中至少包括一个前述的倾斜型耗能体，也就是说，至少有一层阻尼部210是倾斜安装在支墩中以形成倾斜型耗能体。

此时，相邻耗能体之间通过支墩单元220连接，并根据与支墩单元220连接的耗能体的倾斜方向设置该支墩单元的上/下表面的倾斜方向，即阻尼部210的倾斜角度则与支墩单元的倾斜表面匹配，具有相同的倾斜角度。通过前述多个耗能体形成各支墩单元220之间的柔性连接，使得相邻支墩单元220之间能够通过二者之间的耗能体发生与该耗能体的安装方向匹配的层间相对位移。

具体设置时，所述支墩中的最上层支墩单元220的顶端可以与主体结构100的上框架梁110刚性连接且另一端连接最上层的耗能体，支墩中的最下层支墩单元220的底端与主体结构100的下框架梁120刚性连接且另一端连接最下层的耗能体。在震动激励下，所述最上层支墩单元220与上框架梁110一起运动，所述最下层支墩单元220与下框架梁120一起运动，相邻支墩单元之间通过各自的耗能体发生层间相对位移，同时迫使阻尼部210吸收和耗散地震能量。

本实施例中，所述阻尼材料层为采用粘弹阻尼材料制作的粘弹阻尼层或者为采用摩擦材料制作的摩擦阻尼层。

当阻尼材料层采用粘弹阻尼层（或称粘弹性层）时，在该阻尼材料层连接的上、下支墩单元220发生相对位移时，能够迫使该粘弹阻尼层发生剪切滞回变形，从而可以耗散或吸收地震输入结构中的能量，降低结构的地震反应。

所述粘弹阻尼层可以采用具有粘弹性的低硬度高阻尼的橡胶、沥青和高性能砂浆等材料中的一种或多种。

当阻尼材料层采用摩擦阻尼层时，摩擦材料可以采用金属摩擦板、非金属摩擦板或金属非金属复合摩擦板。在该阻尼材料层连接的上、下支墩单元220发生相对位移时，能迫使该上、下支墩单元220之间的摩擦板发生摩擦，从而可以耗散或吸收地震输入结构中的能量，降低结构的地震反应。

作为典型方式的举例而非限制，摩擦板可以采用钢-钢摩擦板、钢-铜摩擦板、钢-铅摩擦板、铜-铅摩擦板、木板-木板摩擦板等。

在支墩单元上固定安装摩擦板的方式，可以是螺栓连接、销轴连接、预埋件连接、粘贴连接等，任意能够对两个物体进行紧固连接的连接结构都可用于在支墩单元上安装摩擦板。

优选的实施方式中，所述支墩单元220发生倾斜向层间相对位移时引起的所述支墩的高度变化值Δh，与主体结构发生层间变形时引起的层高变化值ΔH匹配。

具体的，当支墩中设置有一个倾斜型耗能体时，此时支墩包括两个支墩单元，上、下支墩单元发生倾斜向层间相对位移时引起的所述支墩的高度变化值Δh就可以等于层高变化值ΔH。当支墩中设置多个倾斜型耗能体时，此时支墩包括三个以上支墩单元，各相邻的上、下支墩单元发生倾斜向层间相对位移时引起的所述支墩的高度总变化值Δhsum=ΔH。作为举例而非限制，比如支墩中设置2个倾斜型耗能体时，此时支墩包括依次连接的三个支墩单元，分别为第一支墩单元、第二支墩单元和第三支墩单元，令第一支墩单元和第二支墩单元发生倾斜向层间相对位移时引起的所述支墩的高度变化值Δh12，令第二支墩单元和第三支墩单元发生倾斜向层间相对位移时引起的所述支墩的高度变化值Δh23，则由于倾斜向层间相对位移引起的支墩的高度总变化值Δhsum=Δh12+Δh23,此时，Δhsum=Δh12+Δh23=ΔH。

本实施例中，进一步，可以根据主体结构发生层间变形时的转动角来设置所述倾斜型耗能体的倾斜角，从而使得各支墩单元220发生倾斜向层间相对位移时引起的所述支墩的高度变化值Δh与层高变化值ΔH匹配。

具体的，参见图3所示，对于层高为H的主体结构，当主体结构发生层间变形时，假定上框架梁相对于下框架梁向右运动，主体结构在层间最大水平位移Δu下的转动角为θ，此时引起的层高变化值为ΔH。

此时，图3中的角β1=(180o-θ)/2=90o-θ/2；

角β2=90o-β1=90o-（90o-θ/2）=θ/2。

参见图4所示，令倾斜型耗能体的倾斜角为β。本实施例中，所述倾斜型耗能体的倾斜角β与角β2匹配，即倾斜角β=θ/2，θ表示主体结构在层间最大水平位移Δu下的转动角。

根据图3可知，tanθ=Δu/(H-ΔH)。

即，θ=arctanΔu/(H-ΔH)= arctanΨ*[H/(H-ΔH)]。

其中，Ψ表示层间位移角，为主体结构的层间最大水平位移Δu与层高H之比Δu/H。

具体实施时，考虑到H/(H-ΔH)的值近似接近于1，因此可以直接令θ= arctanΨ。

上述技术方案提供的消能结构，在震动激励下支墩自身能够响应于主体结构的层间变形发生倾斜向层间相对位移以耗能，同时驱动阻尼部进行阻尼运动以吸收和耗散能量，实现了多元耗能。同时，采用倾斜设置的阻尼材料层，一方面可以提高单个阻尼部的能量耗能效果，另一方面还能够自适应改变支墩在主体结构中的高度范围，使支墩高度与主体结构的层高变化相适应，减小由于层间变形引起的支墩与主体结构之间的竖向挤压作用，降低支墩在竖直方向上对主体结构产生的附加刚度效应和约束效应。再一方面，上述消能结构对非水平方向的震动能量也能有很好的耗散效果。

在本实施例的优选实施方式中，考虑在一般建筑物中，填充墙通常采用砌体墙体和板材墙体，所述支墩单元也优选为由多个砌体单元砌筑的砌体支墩单元，或者所述支墩单元为板材支墩单元。

参见图4所示，当支墩为墙板支墩时，各支墩单元220分别为由预制板材制成的墙板结构。具体的，每个支墩单元220采用预制板材形成一个整体，相邻支墩单元之间则通过阻尼材料层柔性连接，此时，连接所述阻尼材料层的支墩单元的连接表面设置为倾斜表面以便安装所述倾斜的阻尼材料层。

本实施例中，所述预制板材优选为聚合物板、水泥板、石膏板、木制板、金属板或复合材料板。可以采用实心板材，也可以具有空心框架的板材；板材的外观可以是现有技术中的已有墙板板材的各种形式，在此不作为对本发明的限制。

参见图5所示，当支墩为砌体支墩时，每个支墩单元分别为由多个砌体单元砌筑的整体结构。具体的，每个支墩单元由若干个砌体单元在竖直方向和水平方向上砌筑而成形成一个整体，砌体单元砌筑可以采用砌筑砂浆。相邻支墩单元之间则通过阻尼材料层柔性连接，此时，连接所述阻尼材料层的支墩单元的连接表面设置为倾斜表面以便安装所述倾斜的阻尼材料层。

本实施例中，所述砌体单元优选为聚合物砌块、水泥砌块、烧结砖、石膏砌块、木头砌块、金属砌块或复合材料砌块等，所述砌筑砂浆可以采用高标号的水泥砂浆。可以采用实心砌块，也可以为多孔砌块或空心砌块，在此不作为对本发明的限制。

本实施例中，在设置多个倾斜型耗能体时，各倾斜型耗能体的倾斜角度可以相同，或者部分相同，或者均不相同。

在优选的实施方式中，多个倾斜型耗能体的倾斜角度均为β=θ/2。

参见图6至图8所示，示例了在支墩中采用同一倾斜角度β设置两个倾斜型耗能体的消能结构。此时支墩包括第一支墩单元，第二支墩单元和第三支墩单元，在第一支墩单元和第二支墩单元之间设置有第一倾斜型耗能体，在第二支墩单元和第三支墩单元之间设置有第二倾斜型耗能体。

此时，通过两个倾斜型耗能体形成了第一支墩单元与第二支墩单元、第二支墩单元与第三支墩单元之间的柔性连接。在震动激励下，所述第一支墩单元与第二支墩单元、第二支墩单元与第三支墩单元之间能够通过前述倾斜型耗能体发生倾斜向的相对位移。

具体的，所述第一支墩单元的顶端与主体结构的上框架梁110刚性连接且另一端连接第一层倾斜型耗能体，所述第三支墩单元的底端与主体结构的下框架梁120刚性连接且另一端连接第二层倾斜型耗能体，第二支墩单元设置在第一层倾斜型耗能体和第二层倾斜型耗能体之间。在震动激励下，第一支墩单元与主体结构的上框架梁一起运动，第三支墩单元与主体结构的下框架梁一起运动，第一支墩单元与第二支墩单元、第二支墩单元与第三支墩单元之间能够通过前述倾斜型耗能体发生倾斜向的相对位移，参见图7所示。

此时，第一倾斜型耗能体和第二倾斜型耗能体的倾斜角度均为β=θ/2，参见图8所示，使得由于倾斜向层间相对位移引起的支墩的高度总变化值Δhsum=ΔH。

当然，根据需要，所述支墩中可以设置有更多的耗能体，对应则设置有更多的支墩单元，可以知晓的是，根据建筑结构的设计尺寸、抗震级别要求以及建设成本，在设置支墩时，可以根据需要设置更多或更少的耗能体，所述支墩在跨度方向上的宽度也可以根据实际需要进行调整。

上述采用砌体支墩或墙板支墩的消能结构，能够以常用的用于筑墙的一般砌体或墙板作为消能减震技术中与阻尼器连接的支墩，且支墩与梁的连接采用刚性连接，支墩与梁连接后二者之间不产生相对位移，使得在震动激励下支墩之间能够发生层间相对位移以实现支墩自耗能，同时还可以驱动消能器运作以吸收或耗散能量。砌体支墩或墙板支墩可以分别作为砖填充墙、墙板填充墙的一部分，从而让一般的砖填充墙或墙板填充具有耗能效果，取材方便，无需复杂的施工工序，建设成本低廉。同时，由于支墩与填充墙均可以采用同一材质，墙面装修时不需在额外增加盖板，直接抹灰即可。

本发明的另一实施例，还提供了一种消能墙。

所述消能墙包括框架和填充墙，填充墙设置在所述框架围成的空间内。

所述填充墙包括前述的倾斜型消能结构，所述倾斜型消能结构的支墩安装在框架的上、下框架梁之间，倾斜型消能结构的支墩顶端与上框架梁刚性连接，支墩底端与下框架梁刚性连接。

具体的，所述填充墙的墙体可以由一个或多个前述倾斜型消能结构的支墩组成。对于每个倾斜型消能结构，支墩的最上层支墩单元的顶端与框架的上框架梁刚性连接且另一端连接最上层的耗能体，支墩的最下层支墩单元的底端与框架的下框架梁刚性连接且另一端连接最下层的耗能体。在震动激励下，所述最上层支墩单元与框架的上框架梁一起运动，最下层支墩单元与框架的下框架梁一起运动，相邻支墩单元之间通过各自的耗能体发生与该耗能体的倾斜方向匹配的相对位移。

本实施例中，当倾斜型消能结构为多个时，在框架中沿框架的跨度方向可以并排设置有多个支墩。此时，多个支墩可以在框架中间隔设置，设置在左、右两侧的支墩分别与左、右两侧的框架柱/剪力墙预留有空隙，两个相邻支墩之间也可以预留空隙。前述空隙用于给支墩中各支墩单元之间的相对运动提供运动空间。

倾斜型消能结构的其它技术特征参考在前实施例，在此不再赘述。

需要说明的是，本实施例中所述的水平，包括理想的水平状态或基本水平的水平状态。本实施例中所述的竖直，包括理想的竖直状态或基本竖直的竖直状态。

在本公开内容的目标保护范围内，各组件可以以任意数目选择性地且操作性地进行合并。另外，像“包括”、“囊括”以及“具有”的术语应当默认被解释为包括性的或开放性的，而不是排他性的或封闭性，除非其被明确限定为相反的含义。所有技术、科技或其他方面的术语都符合本领域技术人员所理解的含义，除非其被限定为相反的含义。在词典里找到的公共术语应当在相关技术文档的背景下不被太理想化或太不实际地解释，除非本公开内容明确将其限定成那样。本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种高度自适应的倾斜型消能结构，其特征在于：包括阻尼部和支墩，支墩的顶端和底端与主体结构刚性连接，支墩的两侧与主体结构之间具有空隙；

所述阻尼部倾斜安装在支墩中并将所述支墩分隔为至少两个支墩单元，相邻的支墩单元之间通过前述阻尼部柔性连接；

在震动激励下，所述支墩的支墩单元能够响应于主体结构的层间变形通过前述倾斜安装的阻尼部发生倾斜向层间相对位移以耗能，同时自适应改变支墩在主体结构中的高度范围。

2.根据权利要求1所述的倾斜型消能结构，其特征在于：所述阻尼部倾斜安装在支墩中形成倾斜型耗能体，相邻的支墩单元之间通过前述倾斜型耗能体柔性连接；

相邻的支墩单元能够通过前述倾斜型耗能体发生与该倾斜型耗能体的倾斜方向匹配的倾斜向层间相对位移，当相邻支墩单元发生倾斜向下的层间相对位移时支墩高度降低。

3.根据权利要求2所述的倾斜型消能结构，其特征在于：所述阻尼部为多个，多个阻尼部在所述支墩中分层安装以形成多个耗能体，所述多个耗能体中包括一个或多个前述倾斜型耗能体；

相邻耗能体之间通过支墩单元连接，根据与支墩单元连接的耗能体的倾斜方向设置该支墩单元的上/下表面的倾斜方向；通过前述多个耗能体形成各支墩单元之间的柔性连接，相邻支墩单元之间能够通过二者之间的耗能体发生与该耗能体的安装方向匹配的层间相对位移。

4.根据权利要求3所述的倾斜型消能结构，其特征在于：所述支墩中的最上层支墩单元的顶端与主体结构的上框架梁刚性连接且另一端连接最上层的耗能体，支墩中的最下层支墩单元的底端与主体结构的下框架梁刚性连接且另一端连接最下层的耗能体；

在震动激励下，所述最上层支墩单元与框架的上框架梁一起运动，所述最下层支墩单元与框架的下框架梁一起运动，相邻支墩单元之间通过各自的耗能体发生层间相对位移。

5.根据权利要求2或3或4所述的倾斜型消能结构，其特征在于：支墩单元发生倾斜向层间相对位移时引起的所述支墩的高度变化值Δh，与主体结构发生层间变形时引起的层高变化值ΔH匹配。

6.根据权利要求5所述的倾斜型消能结构，其特征在于：根据主体结构发生层间变形时的转动角来设置所述倾斜型耗能体的倾斜角；

所述倾斜型耗能体的倾斜角β=θ/2，θ表示主体结构在层间最大水平位移下的转动角。

7.根据权利要求2或3或4所述的倾斜型消能结构，其特征在于：所述阻尼部为设置在支墩单元之间的阻尼材料层；

对于倾斜型耗能体，对应所述阻尼材料层设置有具有倾斜表面的支墩单元，通过在倾斜表面相互匹配的上、下支墩单元之间安装前述阻尼材料层以形成前述倾斜型耗能体；基于前述倾斜型耗能体和倾斜表面的倾斜角度，所述上、下支墩单元能够与前述倾斜角度匹配的倾斜向相对位移。

8.根据权利要求7所述的倾斜型消能结构，其特征在于：所述阻尼材料层为采用粘弹阻尼材料制作的粘弹阻尼层，或者所述阻尼材料层为采用摩擦材料制作的摩擦阻尼层。

9.根据权利要求1所述的倾斜型消能结构，其特征在于：所述支墩单元为由多个砌体单元砌筑的砌体支墩单元，或者所述支墩单元为板材支墩单元。

10.一种消能墙，包括框架和填充墙，其特征在于：填充墙设置在所述框架围成的空间内，所述填充墙包括权利要求1-9中任一项所述的倾斜型消能结构，所述倾斜型消能结构的支墩安装在框架的上、下框架梁之间，支墩顶端与上框架梁刚性连接，支墩底端与下框架梁刚性连接。

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