CN203583703U - 结构水平或竖向以及可转动的隔震、减震、耗能结构体系 - Google Patents

Abstract

结构水平或竖向以及可转动的隔震、减震、耗能结构体系，竖向隔震或减震、耗能层上方可设置转换层或加强层、加强构件，可减小上部隔震结构的竖向不均匀位移。一种转动隔震、减震、耗能结构体系，转动隔震或减震或耗能层各隔震、减震、耗能支座有同一整体转动中心，各隔震、减震支座可处在同一水平高度位置，但倾斜角度不同。一种竖向隔震、减震、耗能结构体系，设置倾斜的竖向隔震或减震、耗能层，倾斜滑移面之间可设置橡胶支座。一种竖向隔震、减震、耗能结构体系，大跨、空间结构设置倾斜的竖向隔震或减震、耗能层，封闭带状结构或环形构件内部或可设置拉杆、压杆、拉索连接。一种大跨结构、空间结构水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，竖向隔震或减震、耗能层上方设置转换构件。

Description

结构水平或竖向以及可转动的隔震、减震、耗能结构体系

技术领域

本发明涉及几种建筑结构隔震、减震、耗能体系。尤其是可以适用于高层建筑或高宽比较大建筑的隔震、减震、耗能体系；也可以用于高耸结构、多层结构。可以抵抗倾覆力矩；可以具有较大结构整体刚度。可以进行水平及竖向隔震；可以摆动、转动隔震；可以实现水平、竖向三维隔震。可以实现对塔等高耸建筑结构仍具有较好的隔震、减震效果。

设置的竖向的水平隔震或减震、耗能层以及水平隔震或减震、耗能层剖面可以是折线形、曲线形或两者的组合。

背景技术

目前，公知的隔震技术是在建筑结构底部设置水平隔震层，即基础隔震，或者在建筑中部设置水平隔震层，即层间隔震，但抵抗水平倾覆力矩的能力很差，只能靠重力抵抗地震倾覆力矩，隔震效果差，使得隔震结构在高层建筑中的应用受到限制，尤其是高宽比大的结构更难以使用隔震技术。而既要承重又要实现三维隔震，其难度更大，难以达到工程应用。

目前，设置竖向隔震支座会带来各支座位移不一致的问题，导致结构倾斜、倾覆，或者竖向不均匀位移，会导致结构破坏、损坏。

发明内容

在抗地震设防地区，为使结构具备竖向隔震、减震、耗能能力，尤其使高层结构、高耸结构、大跨或大空间结构具备竖向隔震、减震、耗能能力，为了克服现有隔震、减震技术在高层建筑、高耸建筑中抗倾覆力矩能力不足而应用受限的不足，为了提高结构耗能能力，为了改善隔震、减震效果，为了实现高耸结构隔震、减震的目的，为了实现单层建筑、多层建筑、高层建筑、高耸建筑、大跨或大空间建筑的三维隔震、减震、耗能或已有建筑的加固改造，本发明提供了几种改进措施，这些措施可以提供抵抗隔震、减震结构水平倾覆力矩的能力，抵抗风荷载的能力，增加耗能能力，又可具备水平、竖向的隔震、减震效果，或者具备摆动、转动隔震能力。而竖向隔震时又可避免上部结构产生竖向位移与变形不协调、不均匀、整体倾斜，从而导致隔震或减震结构发生损伤、破坏、倾覆。摆动或转动隔震、减震可以化解上部结构刚度大、整体弯曲变形大、转动大的特点与柔性隔震、减震、耗能层的矛盾，使之良好结合，尤其是对于高耸结构。这些措施可以应用于高层建筑、大高宽比建筑、高耸建筑的三维隔震、减震、耗能；也可以应用于单层、多层建筑的三维隔震、减震、耗能；可以应用于大跨、大空间结构的三维隔震、减震、耗能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

水平隔震或减震、耗能层与竖向隔震或减震、耗能层可组合设置，实现三维隔震。水平隔震或减震、耗能层与竖向隔震或减震、耗能层也可单独设置。单独的竖向隔震或减震、耗能层也可用于结构的局部隔震、减震、耗能，如大跨或大跨空间部分，也可用于结构的加固、加层。

竖向隔震或减震、耗能层上方设置的转换层或加强层、加强构件(或刚性层、加强带)，可减小上部竖向隔震主体的竖向不均匀位移。

抗震抗侧力构件或结构可减小竖向隔震或减震、耗能层的整体倾斜变形，也具有导向作用。竖向的水平隔震或减震、耗能层中设置的水平杆连接、竖向隔震支座连接可限制隔震部分的整体倾斜变形及局部水平位移。

一种水平或竖向(三维)隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：设置了水平隔震、减震、耗能层，设置竖向隔震或减震、耗能层(例如，位置在水平隔震或减震、耗能层上方)，竖向隔震或减震、耗能层上方或上部结构中可设置转换层或加强层、加强构件(或刚性层、加强带)，也可利用或加强竖向隔震或减震、耗能层上方结构本身较大刚度，可减小上部隔震、减震、耗能结构部分的竖向不均匀位移；可设置抗震抗水平侧力构件或结构，在抗震抗侧力构件或结构与隔震主体部分之间设置竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层，此竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层具有水平相对位移空间，并可根据需要在竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层选择设置阻尼器、锁定装置、弹性支承、隔震支座；抗震抗侧力构件或结构可减小竖向隔震或减震、耗能层的整体倾斜变形，具有导向作用；水平隔震或减震、耗能层与竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层之间宜设置单向或双向水平刚性层，保证各水平隔震支座水平位移协调一致；抗震抗侧力构件或结构的高度可与隔震主体不等高；可根据需要选择设置耗能抗震缝。结构加固改造可采用水平或竖向(三维)隔震、减震、耗能结构体系。

水平隔震或减震、耗能层可以为转动的隔震、减震、耗能层，水平横向与水平纵向或者可以是不同的转动中心。竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层中局部(如，转动中心附近)可设置杆连接或竖向放置的水平隔震支座连接、竖向放置的竖向隔震支座连接，例如竖向放置的碟式弹簧支座；以确保隔震、减震结构转动的同时，具有竖向自由度，使竖向隔震、减震整体位移不受约束；可限制或调节隔震、减震、耗能结构部分的整体倾斜变形、整体转动及局部水平位移。

竖向的水平隔震或减震、耗能层局部可设置杆连接、竖向放置的水平隔震支座连接、竖向放置的竖向隔震支座连接，例如竖向放置的碟式弹簧支座。可限制或调节隔震、减震结构部分的整体倾斜变形、整体转动及局部水平位移，同时可不限制竖向位移。

水平隔震或减震、耗能层与竖向或斜向的隔震或减震、耗能层在不同高度的位置可互换；可设置一层或多层的水平隔震或减震、耗能层，可设置一层或多层竖向或斜向的隔震或减震、耗能层。水平隔震层或可改为减震、耗能层而成为减震、耗能结构体系。转换层或加强层可设置支承、剪力墙、厚板等。

一种转动隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：设置了隔震、减震、耗能层，隔震或减震、耗能层为转动隔震、减震、耗能层，可转动的隔震或减震或耗能层各隔震、减震、耗能支座有同一整体转动中心；各隔震、减震、耗能支座可处在同一水平高度位置，但倾斜角度不同；也可用于高耸结构，如塔。转动隔震层或可改为减震、耗能层而成为减震、耗能结构体系。结构加固改造可采用这种转动隔震、减震、耗能结构体系，如古建筑加固，古塔加固；或者结构水平横向与水平纵向可以有各自不同的转动中心。

这种转动隔震、减震、耗能结构体系，或可加设竖向隔震或减震、耗能层，及或可加设水平隔震或减震、耗能层。可设置抗震抗水平侧力构件或结构，在抗震抗侧力构件或结构与隔震结构部分之间设置竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层，竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层局部可设置杆连接、竖向放置的水平隔震或减震支座连接、竖向放置的竖向隔震或减震支座连接；可限制或调节隔震、减震结构部分的整体倾斜变形、整体转动及局部水平位移，同时可不限制竖向位移。

一种竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：或可设置水平隔震或减震、耗能层，设置倾斜的竖向隔震或减震、耗能层，即设水平面内刚度大的刚架、桁架、网架或结构，在此刚架、桁架或结构上部设倾斜滑移方向和角度相同的平行斜面，上部结构放置、支承在此斜面上并可以沿斜面滑移；上下倾斜滑移面之间可设置橡胶支座相对移动；倾斜面下方可设置弹性支座(如，蝶形弹簧支座)、液压减震支座，也可设置阻尼器、限位装置、隔震支座；平行滑移斜面上方或可根据需要设置水平面内整体刚度大的刚架、桁架或结构；需要时可设置侧向限位装置、锁定装置、隔震支座；结构具有竖向隔震、减震、耗能能力。不设水平隔震或减震、耗能层时，这种结构体系可实现为竖向隔震、减震或耗能；设置水平隔震或减震、耗能层后，可以实现为三维(水平、竖向)隔震、减震或耗能。隔震、减震支座也可以采用抗拉措施。水平隔震或减震、耗能层一般在竖向隔震或减震、耗能层下方，也可以互换位置，或者可以设置多个水平隔震或减震、耗能层，可以设置多个竖向隔震或减震、耗能层。水平隔震层、倾斜的竖向隔震层或可改为减震、耗能层，可为减震、耗能结构体系。结构加固改造可采用这种竖向隔震、减震、耗能结构体系或三维(水平、竖向)隔震、减震、耗能结构体系。

这种竖向隔震、减震、耗能结构体系，可设置抗震抗侧力构件或结构、设置竖向的水平隔震或减震、耗能层。刚架也可以用加强层、加强构件或转换层、加强带代替。

倾斜的竖向隔震或减震、耗能层：层上下结构不是垂直上下相对平动，而是沿设定的倾斜角度斜向相对运动，相对位移有水平、竖直分量。如，设水平面内刚度大的刚架、桁架、网架或结构，在此刚架、桁架或结构上部设倾斜滑移方向和角度相同的平行斜面，上部结构放置、支承在此斜面上并可以沿斜面滑移或相对运动；倾斜面下方可设置弹性支座(如，蝶形弹簧支座)、液压减震支座，也可设置阻尼器、限位装置、隔震支座；平行滑移斜面上方或可根据需要设置水平面内整体刚度大的刚架、桁架或结构；需要时可在倾斜面侧边设置侧向限位装置、锁定装置、横放的隔震支座(限制侧向位移，又不影响上下倾斜滑移面之间的向下、向上相对移动)；结构具有竖向隔震、减震、耗能能力。

一种竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：或可设置水平隔震或减震、耗能层，大跨结构、空间结构设置倾斜的竖向隔震或减震、耗能层，可设置、采用水平面内刚度大的桁架、网架、构件或组合结构，例如，为纵向或环向的竖直桁架、封闭的竖直桁架、竖向刚性构件(如混凝土墙带)；此水平面内刚度大的结构如果为封闭带状结构或环形带状结构或环形构件，其内部也可设置拉杆、压杆、拉索连接，或预应力拉杆、压杆、拉索连接，以增加整体性、水平刚度，形状如网球拍、羽毛球拍。在此水平面内刚度大的桁架、网架、构件或组合结构上方设倾斜滑移方向和角度相同的平行斜面，上部结构放置、支承在此斜面上并可以沿斜面滑移；倾斜滑移面之间可摩擦滑动，或者上下倾斜滑移面之间设置橡胶支座相对移动；倾斜面下方可设置弹性支座(如，蝶形弹簧支座)、液压减震支座，也可设置阻尼器、限位装置、隔震支座；平行斜面上方或可根据需要设置水平面内整体刚度大的刚架、桁架或结构；需要时可设置侧向限位装置、锁定装置、隔震支座；结构具有竖向隔震、减震、耗能能力。不设水平隔震或减震、耗能层时，这种结构体系可实现为竖向隔震、减震或耗能；设置水平隔震或减震、耗能层后，可以实现为三维隔震、减震或耗能。水平隔震或减震、耗能层一般在竖向隔震或减震、耗能层下方，也可以互换位置，或者可以设置多个水平隔震或减震、耗能层、多个竖向隔震或减震、耗能层。水平隔震层、竖向隔震层或可改为减震、耗能层，可为减震、耗能结构体系。结构加固改造可采用这种竖向隔震、减震、耗能结构体系或三维(水平、竖向)隔震、减震、耗能结构体系。

一种水平或竖向(三维)隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：设置了水平隔震或减震、耗能层，设置竖向隔震或减震、耗能层(例如，位置在水平隔震或减震、耗能层上方)，竖向隔震或减震、耗能层上方或上部结构中设置转换层或加强层、转换构件、加强构件(或刚性层、刚性构件、加强带)，也可利用或加强竖向隔震或减震、耗能层上方结构本身较大刚度而不必另设转换层或加强层、加强构件，以减小上部隔震、减震结构部分的竖向不均匀位移、变形，例如，大跨结构、空间结构、大跨空间结构、局部需隔震、减震、耗能的结构；水平隔震或减震、耗能层与竖向隔震或减震、耗能层之间宜根据需要设置单向或双向水平刚性层，以保证各水平隔震、减震、耗能支座水平位移协调一致，水平隔震或减震、耗能层与竖向隔震或减震、耗能层之间也可以不设水平刚性层；大跨、大跨空间结构以及结构局部隔震、减震、耗能也可采用这种水平或竖向(三维)隔震、减震、耗能结构体系；也可单独设置竖向隔震或减震、耗能层；可根据需要选择设置耗能抗震缝。水平隔震层、竖向隔震层或可改为减震、耗能层，可为减震、耗能结构体系。结构加固改造可采用这种水平或竖向(三维)隔震、减震、耗能结构体系。

对于竖向隔震、减震、耗能体系或三维隔震、减震、耗能体系，除可以为水平直线形外，竖向隔震层、减震层或耗能层的竖向剖面可以是斜线形、曲线形、折线形、或组合形式，其水平剖面可以为斜线形、曲线形、折线形、或组合形式。

竖向的水平隔震、减震、耗能层可与水平隔震、减震、耗能层或转动隔震、减震、耗能层两两相交，其竖向剖面可以是斜线、折线、曲线，水平剖面或可以是斜线、折线、曲线。

三维隔震、减震、耗能层可以是水平隔震、减震、耗能层，竖向隔震、减震、耗能层，转动隔震、减震、耗能层三者的任意组合，实现三维隔震、减震、耗能。三维隔震、减震、耗能层竖向剖面可以是斜线、折线、曲线，水平剖面或可以是斜线、折线、曲线；这种三维隔震、减震、耗能层具有抗倾覆能力，具有较好的水平及竖向隔震、减震效果，具有竖向隔震、减震、耗能的导向能力，防止偏斜及不均匀变形，具有限位能力、限制水平及竖向转动位移能力、限制水平及竖向位移能力。

竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层：设置抗震抗水平侧力构件或结构，在此抗震抗侧力构件或结构与隔震或减震、耗能结构部分之间留置水平相对位移空间，并可在其间选择布置阻尼器、锁定装置、弹簧或弹性支承，层的竖向剖面线(不考虑层厚度)可以是竖向的、斜向的、折线形的、曲线形的、组合型的，即为竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层。

耗能抗震缝：隔震主体各部分之间需要设置抗震缝时，抗震缝可设计为具有回复能力、耗能能力、限位能力、调频能力，因此可在抗震缝中选择设置阻尼器、锁定装置、弹性支承；此抗震缝即为耗能抗震缝。耗能抗震缝局部单侧可采用铰连接方式，而使耗能抗震缝两侧结构具有转动耗能能力。

竖向隔震或减震、耗能层：层上、下之间是竖向相对移动，具有竖向隔震、减震、耗能能力，以及竖向承载能力。

竖向隔震或减震、耗能层可放置竖向隔震支座、阻尼器，特定情况下，也可以放置竖向液压式的隔震器、减震器、阻尼器。竖向隔震或减震、耗能层与竖向的水平隔震或减震、耗能层是两个不同的概念。

倾斜的竖向隔震或减震、耗能层：层上、下之间是斜向相对移动，具有斜向隔震、减震、耗能能力，以及竖向承载能力，进而具有竖向隔震、减震、耗能能力。层中设置斜放的滑动支座、斜放的弹性支座、斜放的减震支座以及阻尼器、耗能器，如图36～图39中斜放的隔震支座26、斜放的弹性支座25。

转动隔震、减震、耗能层：层上、下之间可相对转动，各隔震、减震、耗能支座有同一整体转动中心，支座侧移方向垂直于支座与转动中心的连线，各隔震、减震支座可以处在同一球面或弧线上，也可以不在同一球面或弧线上，例如，各隔震、减震支座可处在同一水平高度位置，但倾斜角度不同，可绕同一中心点转动。或者结构水平横向与水平纵向可以有各自不同的转动中心。

竖向或斜向的水平减震或耗能层：除结构主体中不设水平隔震、减震、耗能层外，与竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层构造相同，即设置抗震抗水平侧力构件或结构，在此抗震抗侧力构件或结构与主体结构部分之间留置水平相对位移空间，并可在其间选择布置阻尼器、锁定装置、弹簧或弹性支承。是竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层的特定情况。对应地，主体结构可设置耗能抗震缝(可在抗震缝中选择设置阻尼器、锁定装置、弹性支承)。

本发明中所有的竖向或斜向的水平隔震或减震层、水平隔震或减震层均可用竖向或斜向的水平减震或耗能层、水平减震或耗能层替代，结构可成为耗能、减震结构。

竖向的水平隔震或减震、耗能层(包括竖向的水平减震或耗能层)竖向剖面可以是斜线、折线形、曲线形或三者的组合型，各支座可以不在同一水平面，具有一定抗倾覆能力。折线形例如，

形、

形、

形、形、形、

形、

形、

形、

形、形；同一竖向的水平隔震或减震、耗能层(包括竖向的水平减震或耗能层)水平剖面也可以是斜线、折线、曲线或三者的组合。

隔震、减震、耗能层也可设置在地面以下，如地下室，也可设置于主体结构及与主体结构相连的裙房中。水平隔震、减震、耗能层可以是摆式隔震或减震或耗能层、橡胶支座隔震或减震或耗能层、摩擦滑移隔震或减震或耗能层、滚动摩擦隔震或减震或耗能层、组合隔震或减震或耗能层。竖向的水平隔震或减震、耗能层局部连接可以是固接、铰接或有一定位移能力的连接方式，如，在上部或者中部采用固接、铰接或有一定位移能力的连接方式。竖向的水平隔震或减震、耗能层也可不设阻尼器、锁定装置、弹性支承，例如设加强臂或设水平刚性连接时，或隔震、减震结构部分与抗震抗水平侧力构件或结构之间距离很大时。

隔震主体结构部分可以是一个或多个结构单元。抗震缝可设计为具有回复能力、耗能能力、限位能力、调频能力，可在抗震缝中选择设置阻尼器、锁定装置、弹簧或弹性支承。

抗震抗侧力构件或结构以及加强层、刚性构件、刚性结构可采取预应力措施，从而增加刚度，或在水平隔震、减震、耗能层及局部结构中产生预压力。

除新建结构外，本发明也可以用于结构的加固、改造。

本发明的有益效果是，结构具有三维(水平、竖向)隔震、减震能力，可单独具有水平隔震、减震能力，也可以单独具有竖向隔震、减震能力，或者同时具有三维隔震、减震能力。实现了单层建筑、多层建筑、高层建筑、高耸建筑、大跨或大空间建筑的三维隔震、减震、耗能或已有建筑的加固改造。竖向隔震、减震时，可保证隔震、减震结构竖向位移、变形协调，避免产生超过允许值的不均匀变形、位移。改善了涉及的各种结构的隔震、减震效果，结构具有显著的三维(水平、竖向)隔震、减震效果，尤其是高层、高耸结构效果显著。具有抗倾覆能力、抗风能力、耗能能力、限位能力、限制转动位移能力。克服了高层、高耸结构隔震、减震效果差的不足，克服了结构竖向隔震、减震产生较大不协调的变形、较大不均匀位移以及整体转动、倾斜的不足，防止了不均匀位移或不协调变形导致上部结构的损伤、过大内应力、倾覆。转动隔震或减震、耗能层具有转动隔震、减震能力，可以化解上部结构刚度大、整体弯曲变形大、转动大的特点与柔性水平隔震、减震、耗能层的矛盾，使之良好结合，转动隔震或减震、耗能层的隔震、减震效果显著，尤其是对于高耸结构。具体施工时也是可行的，容易实现。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1～图41中：1为竖向或斜向的水平隔震层、减震层或耗能层段，其中可放置阻尼器、弹簧。2为隔震、减震或耗能结构部分，如，框架。3为抗震结构部分；如，筒、框架。4为水平隔震层、减震层或耗能层。5为固定端。6为竖向隔震层、减震层或耗能层，或竖向隔震、减震、耗能支座，包括竖向液压式隔震、减震支座、阻尼器。7为加强层(或转换层、加强构件、刚性层、加强带)。8为水平隔震层、减震层或耗能层与竖向隔震层、减震层或耗能层之间的水平刚性层，保证各水平隔震支座水平位移相同或协调一致。9为水平固定连接或水平杆铰连接。10为竖放的隔震支座。11为竖放的碟式(或碟形)弹簧支座。12为下部结构或基础。13为铰接或竖向杆连接。14为弧形转动隔震层、减震层或耗能层。15为转动中心。16为纵向或环向的、或者封闭的竖直桁架，或者竖向刚性构件(如混凝土墙带)；如果为大跨、空间结构的封闭带或环形带，也可设置平面内水平拉杆、拉索连接，或预应力拉杆、拉索连接，以增加整体性、水平刚度，如网球拍、羽毛球拍。17为楼盖、屋盖或屋架、网架，如，大跨结构。18为水平隔震支座。19为固定连接。20为水平隔震层、减震层或耗能层与竖向隔震层、减震层或耗能层之间的刚性结构。21为虚线，表示转动半径。22为弹簧支座或阻尼器。23为4与6的组合。24为隔震层盖板。25为斜放的竖向隔震、减震、耗能支座，包括竖向液压式隔震、减震支座、阻尼器；如，碟式弹簧支座。26为橡胶支座；如普通橡胶支座、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座。27为刚性结构或楼盖、屋盖。28为上部结构。29为剪力墙结构。30为支承结构。31为拉杆、压杆或拉索，可形成网。

图1是本发明的一种只设一个筒的布置方式的平面布置图。图2是是本发明的一种设了四个分离筒的布置方式的平面布置图。图3是本发明的一种四角处各设一个筒的布置方式的平面布置图。图4是一种隔震主体为两个或两个以上时的平面布置图。图5是设置了剪力墙加强层、竖向隔震或减震或耗能层、水平隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层的剖面图，可与图1中1-1或图4中4-4剖面图对应，竖向隔震或减震或耗能层可设置碟式弹簧、弹簧支座、阻尼器；其中水平隔震或减震或耗能层与竖向隔震、减震或耗能层之间可设置水平刚性层，保证各水平隔震支座水平位移相同、一致。图6是设置了支承加强层、竖向隔震或减震或耗能层、水平隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层的剖面图，可与图1中1-1或图4中4-4剖面图对应。图7是设置了剪力墙加强层、竖向隔震或减震或耗能层、水平隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层的剖面图，竖向的水平隔震或减震或耗能层中局部设置了水平固定连接或水平杆铰连接，可与图1中1-1或图4中4-4剖面图对应。图8是设置了剪力墙加强层、竖向隔震或减震或耗能层、水平隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层的剖面图，竖向的水平隔震或减震或耗能层中局部设置了竖放的隔震支座，可与图1中1-1或图4中4-4剖面图对应。图9是设置了剪力墙加强层、竖向隔震或减震或耗能层、水平隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层的剖面图，竖向的水平隔震或减震或耗能层中局部设置了竖放的碟式弹簧支座或弹簧，可与图1中1-1或图4中4-4剖面图对应。图10是设置了剪力墙加强层、竖向隔震或减震或耗能层、弧形转动隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层的剖面图，可与图1中1-1或图4中4-4剖面图对应。图11是设置了剪力墙加强层、竖向隔震或减震或耗能层、弧形转动隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层的剖面图，竖向的水平隔震或减震或耗能层中局部设置了水平固定连接或水平杆铰连接，可与图1中1-1或图4中4-4剖面图对应。图12是设置了剪力墙加强层、竖向隔震或减震或耗能层、弧形转动隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层的剖面图，竖向的水平隔震或减震或耗能层中局部设置了竖放的隔震支座，可与图1中1-1或图4中4-4剖面图对应。图13是设置了桁架支承加强层、竖向隔震或减震或耗能层、水平隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层的剖面图，加强层设置于结构中部高度处，可与图1中1-1或图4中4-4剖面图对应。图14是设置了剪力墙加强层、竖向隔震或减震或耗能层、水平隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层的剖面图，加强层设置于结构中部高度处，可与图1中1-1或图4中4-4剖面图对应。图15是框架-剪力墙结构设置了剪力墙加强层、竖向隔震或减震或耗能层、水平隔震或减震或耗能层的剖面图。图16是框架结构设置了剪力墙加强层、竖向隔震或减震或耗能层、水平隔震或减震或耗能层的剖面图。图17是设置了剪力墙加强层、竖向隔震或减震或耗能层、水平隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层的剖面图，底部固定的抗侧力结构与隔震主体结构不等高，抗侧力结构上部设置了串联的水平与竖向隔震支座，以适应变形要求，可与图1中1-1或图4中4-4剖面图对应。筒体顶部与框架柱之间也可无连接，以适应变形要求。图18是设置了剪力墙加强层、竖向隔震或减震或耗能层、水平隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层的剖面图，底部固定的抗侧力结构与隔震主体结构不等高，抗侧力结构上部自由，可与图1中1-1或图4中4-4剖面图对应。图19是设置了多个水平隔震或减震或耗能层、两个或以上加强层的剖面图，设置了剪力墙加强层、桁架支承加强层、竖向隔震或减震或耗能层、水平隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层，加强层与抗侧力构件之间局部设置了水平固定连接或水平杆铰连接，可与图1中1-1或图4中4-4剖面图对应。图20是设置了两个或以上加强层的剖面图，加强层上下局部设置柔性连接，设置了剪力墙加强层、桁架支承加强层、竖向隔震或减震或耗能层、水平隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层，加强层与抗侧力构件之间局部设置了水平固定连接或水平杆铰连接，可与图1中1-1或图4中4-4剖面图对应。图21是设置了弧形转动隔震或减震或耗能层的剖面图，隔震或减震或耗能层各支座在同一转动方向具有相同转动中心。图22是设置了弧形转动隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层的剖面图，隔震或减震或耗能层各支座在同一转动方向具有相同转动中心。图23是设置了弧形转动隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层的剖面图，竖向的水平隔震或减震或耗能层中局部设置了水平固定连接或水平杆铰连接，隔震或减震或耗能层各支座在同一转动方向具有相同转动中心。图24是设置了弧形转动隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层的剖面图，竖向的水平隔震或减震或耗能层中局部设置了竖放的隔震支座或竖放的碟式弹簧支座，隔震或减震或耗能层各支座在同一转动方向具有相同转动中心。

图25是结构水平、竖向隔震的剖面图，支座与上部结构为铰接或竖向杆连接。图26是结构水平、竖向隔震剖面图，支座与上部结构为固定连接。图27是结构水平、竖向隔震的剖面图，支座上方上部结构设置了纵向或环向布置的刚性构件。图28是结构水平、竖向隔震的剖面图，屋架或网架下方另外设置了纵向或环向布置的刚性构件置于支座上。图29是结构水平、竖向隔震的剖面图，屋架或网架端部无端杆。图30是结构水平、竖向隔震的剖面图，屋架或网架侧面为T型。图31是结构水平、竖向隔震的剖面图，上部结构设置了纵向或环向布置的刚性构件并向下延长置于支座上。图32是结构水平、竖向隔震的剖面图，屋架或网架下方另外设置了纵向或环向布置的刚性构件置于支座上，水平隔震或减震或耗能层与竖向隔震或减震或耗能层之间另设置了纵向或环向布置的刚性构件，如桁架、混凝土墙带。图33是结构水平、竖向隔震的剖面图，上部结构设置了纵向或环向布置的刚性构件并向下延长置于支座上，水平隔震或减震或耗能层与竖向隔震或减震或耗能层之间另设置了纵向或环向布置的刚性构件，如桁架、混凝土墙带。图34是结构水平、竖向隔震的剖面图，支座上方上部结构设置了纵向或环向布置的刚性构件，水平隔震或减震或耗能层与竖向隔震或减震、耗能层之间另设置了纵向或环向布置的刚性构件，如桁架、混凝土墙带。图35是结构水平、竖向隔震的剖面图，屋架或网架下方另外设置了纵向或环向布置的刚性构件置于支座上，水平隔震或减震、耗能层与竖向隔震或减震或耗能层之间另设置了纵向或环向布置的刚性构件，如桁架、混凝土墙带。

图36为大跨、空间结构三维隔震、减震剖面图，倾斜竖向隔震层的滑移面之间放置橡胶支座、设置水平隔震层，滑移面下方放置了碟形弹簧支座，也可以放置阻尼器、液压减震支座、限位装置，封闭或环向布置的刚性构件内侧设拉杆或拉索连接，以加强环向构件的整体水平刚度，又整体减小自重。图37是倾斜竖向隔震层的滑移面之间放置橡胶支座、设置水平隔震层的剖面图，滑移面下方放置了碟形弹簧支座，也可以放置阻尼器、液压减震支座、限位装置。图38是倾斜竖向隔震层的滑移面之间放置橡胶支座、设置水平隔震层的剖面图，水平隔震层与竖向隔震层之间有结构层，滑移面下方放置了碟形弹簧支座，也可以放置阻尼器、液压减震支座、限位装置。图39是倾斜竖向隔震层的滑移面之间放置橡胶支座、设置水平隔震层的剖面图，水平隔震层与竖向隔震层之间有带支承的结构层(或者为带剪力墙的结构层)，滑移面下方放置了碟形弹簧支座，也可以放置阻尼器、液压减震支座、限位装置。

图40为抗震结构部分是框架的三维(水平、竖向)隔震、减震的剖面图，设置了剪力墙加强层、支承加强层、竖向隔震或减震或耗能层、水平隔震或减震或耗能层、竖向的水平隔震或减震或耗能层段。图41为抗震结构部分是框架且设置了转动隔震层的三维(水平、竖向)隔震、减震的剖面图，与图40不同之处在于设置了转动隔震层。

图1～图41中竖向的水平隔震或减震、耗能层可选择布置弹簧(提供弹性回复力)、阻尼器(提供阻尼)、摩擦限位装置(为锁定装置，不地震时提供抗风能力，地震时也可以提供阻尼)。

图1～图41中竖向隔震或减震、耗能层可设置碟式弹簧、弹簧支座、阻尼器。

图10～图12、图21～图24、图41中，转动中心在两个方向可以重合，也可以不重合。

图25～图36除可用于普通结构外，尤其可适用于大跨度结构。图37～图39也可用于大跨度结构。图5～图41中水平隔震、减震、耗能支座位置可与竖向隔震、减震、耗能支座互换，或者水平隔震、减震、耗能层位置可与竖向隔震、减震、耗能层互换。

图5～图41中，当在隔震层、减震层或耗能层中设置竖向导向装置时，保证竖向隔震、减震支座只有竖向位移而无水平位移，可保证各水平隔震支座水平位移相同或协调一致，保证竖向隔震、减震、耗能层部分没有水平位移，保证水平隔震、减震、耗能层部分水平位移相同或协调一致，因此可不设置8，即水平隔震或减震或耗能层与竖向隔震、减震或耗能层之间的水平刚性层。

图1～图41中(如图7～图20、图40～图41中)，1中可以设置9、10、11、22，其不限制结构2的整体竖向位移，也对2具有一定导向作用，而对2的水平位移、转动位移有调节作用。图21～图24中，也可以设置6，1中设置的9、10、11、22不限制结构2的整体竖向位移，也对2具有一定导向作用，而对2的水平位移、转动位移有调节作用，如果9、10、11、22设置在转动中心附近，可基本不限制结构2的整体转动。

隔震主体部分可以是一个或多个结构单元；如图4所示。抗震缝中可选择设置阻尼器、锁定装置、弹性支承。

具体实施方式

在图5～图35中，隔震层采用常规的隔震层设置方式时，可以设在建筑物底部也可以设置在中部，可以设置一层也可以设置多层，如，支座可以是橡胶支座、摩擦支座、滚动支座、滑移支座、摆式支座、摆式支承。

图10～图12、图41中，设置了竖向剖面为弧形转动隔震或减震或耗能层的隔震、减震、耗能支座时，支座按照设计倾斜角度安装施工。图21～图24中，设置了具有弧形转动隔震或减震、耗能能力的隔震、减震或耗能层时，隔震、减震或耗能支座可按照转动协调的设计倾斜角度安装施工。

加强层(或转换层、加强构件、刚性层、加强带)可按照常规高层建筑施工方法实施。也可局部设置。

在图7、图11、图18～图20、图23、图25中，铰连接可为钢铰接，也可以为近似的铰连接，如可设薄弱位置；钢筋混凝土铰可选择通过少配钢筋实现。

在图7、图11、图18～图20、图23、图26中，水平固定连接或水平杆铰连接可为钢接，也可以为与理想设计近似的连接，钢筋混凝土铰可选择通过少配钢筋实现。

在图1～图4中，抗侧力结构或构件(如：筒、框架)宜对称布置，可以布置在中部、四边，抗侧力构件的数目、刚度、尺寸可计算确定。抗侧力构件水平截面一般可以是矩形筒体、圆形筒体、箱形筒体、“十”字形截面、“工”字形截面，也可以采用其它截面形式。抗侧力构件也可以是由支撑组成桁架。抗侧力构件也可以采用刚度较大的结构。抗侧力结构可以是框架结构、框架剪力墙结构、框筒结构、巨型框架等。

竖向的水平隔震或减震、耗能层中，每层的隔震、减震、耗能支座以及阻尼器或锁定装置一般可设置在楼盖、屋盖高度位置，水平面上沿抗侧力构件周边布置。具体数目要根据具体结构计算确定。

Claims (32)

1.一种水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：设置了水平隔震、减震、耗能层，设置竖向隔震或减震、耗能层，竖向隔震或减震、耗能层上方或上部结构中设置转换层或加强层、加强构件，或设置刚性层、加强带，减小上部隔震、减震、耗能结构部分的竖向不均匀位移。 

2.根据权利要求1所述的水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：设置抗震抗水平侧力构件或结构，在抗震抗侧力构件或结构与隔震主体部分之间设置竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层，此竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层具有水平相对位移空间，在竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层设置阻尼器、锁定装置、弹性支承或隔震支座；抗震抗侧力构件或结构减小竖向隔震或减震、耗能层的整体倾斜变形；水平隔震、减震、耗能层或改为减震、耗能层而成为减震、耗能结构体系。 

3.根据权利要求1或2所述的水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：水平隔震、减震、耗能层与竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层之间设置单向或双向水平刚性层，保证各水平隔震支座水平位移协调一致。 

4.根据权利要求1或2所述的水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：抗震抗侧力构件或结构的高度与隔震主体不等高。 

5.根据权利要求1或2所述的水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：设置耗能抗震缝。 

6.根据权利要求1或2所述的水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：结构加固改造采用水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系。 

7.根据权利要求1或2所述的水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：水平隔震、减震、耗能层为转动隔震、减震、耗能层。 

8.根据权利要求7所述的水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：转动隔震、减震、耗能层的水平横向与水平纵向是不同的转动中心。 

9.根据权利要求1或2所述的水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层局部设置杆连接、竖向放置的水平隔震支座连接、竖向放置的竖向隔震支座连接。 

10.根据权利要求1或2所述的水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：水平隔震、减震、耗能层与竖向或斜向的隔震或减震、耗能层在不同高度的位置互换。 

11.根据权利要求1或2所述的水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：设置一层或多层的水平隔震、减震、耗能层，设置一层或多层竖向或斜向的隔震或减震、耗能层。 

12.根据权利要求1所述的水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：转换层或加强层设置支承、剪力墙、厚板。 

13.一种转动隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：设置了隔震、减震、耗能层，隔震、减 震、耗能层为转动隔震、减震、耗能层，可转动的隔震或减震或耗能层各隔震、减震、耗能支座有同一整体转动中心；转动隔震、减震、耗能层或改为减震、耗能层而成为减震、耗能结构体系。 

14.根据权利要求13所述的转动隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：各隔震、减震、耗能支座处在同一水平高度位置，但倾斜角度不同。 

15.根据权利要求13所述的转动隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：用于高耸结构；高耸结构包括塔。 

16.根据权利要求13所述的转动隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：结构加固改造采用转动隔震、减震、耗能结构体系，结构加固改造包括古建筑加固，古建筑加固包括古塔加固。 

17.根据权利要求13所述的转动隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：结构水平横向与水平纵向有各自不同的转动中心。 

18.根据权利要求13所述的转动隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：加设竖向隔震或减震、耗能层，或加设水平隔震或减震、耗能层。 

19.根据权利要求13所述的转动隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：设置抗震抗水平侧力构件或结构，在抗震抗侧力构件或结构与隔震结构部分之间设置竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层。 

20.根据权利要求19所述的转动隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层局部设置杆连接、竖向放置的水平隔震或减震支座连接、竖向放置的竖向隔震或减震支座连接。 

21.一种竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：设置水平隔震或减震、耗能层，设置倾斜的竖向隔震或减震、耗能层，即设水平面内刚度大的刚架、桁架、网架或结构，在此刚架、桁架或结构上部设倾斜滑移方向和角度相同的平行斜面，上部结构放置、支承在此斜面上并可以沿斜面滑移；上下倾斜滑移面之间设置橡胶支座；平行滑移斜面上方或设置水平面内整体刚度大的刚架、桁架或结构；水平隔震或减震、耗能层、倾斜的竖向隔震或减震、耗能层或改为减震、耗能层；刚架或用加强层、加强构件或转换层代替。 

22.根据权利要求21所述的竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：倾斜面下方设置弹性支座、液压减震支座，设置阻尼器、限位装置、隔震支座；设置侧向限位装置、锁定装置、隔震支座。 

23.根据权利要求21所述的竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：结构加固改造采用竖向隔震、减震、耗能结构体系或三维隔震、减震、耗能结构体系。 

24.根据权利要求21所述的竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：设置抗震抗侧力构件或结构、设置竖向或斜向的水平隔震或减震、耗能层。 

25.一种竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：设置水平隔震或减震、耗能层，大跨结 构、空间结构设置倾斜的竖向隔震或减震、耗能层，设置、采用水平面内刚度大的桁架、网架、构件或组合结构，此水平面内刚度大的结构如果为封闭带状结构、环形带状结构或环形构件，其内部或设置拉杆、压杆、拉索连接，或预应力拉杆、压杆、拉索连接，增加整体性、水平刚度；在此水平面内刚度大的桁架、网架、构件或组合结构上方设倾斜滑移方向和角度相同的平行斜面，上部结构放置、支承在此斜面上并可以沿斜面滑移；倾斜滑移面之间可摩擦滑动，或者上下倾斜滑移面之间设置橡胶支座相对移动；水平隔震或减震、耗能层、倾斜的竖向隔震或减震、耗能层或改为减震、耗能层。 

26.根据权利要求25所述的竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：倾斜面下方设置弹性支座、液压减震支座，设置阻尼器、限位装置、隔震支座；设置侧向限位装置、锁定装置、隔震支座。 

27.根据权利要求25所述的竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：结构加固改造采用竖向隔震、减震、耗能结构体系或三维隔震、减震、耗能结构体系。 

28.一种水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：设置了水平隔震或减震、耗能层，设置竖向隔震或减震、耗能层，竖向隔震或减震、耗能层上方或上部结构中设置转换层或加强层、转换构件、刚性构件，或者利用、加强竖向隔震或减震、耗能层上方结构本身刚度，以减小上部隔震、减震结构部分的竖向不均匀位移、变形；水平隔震或减震、耗能层、竖向隔震或减震、耗能层或改为减震、耗能层。 

29.根据权利要求28所述的水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：水平隔震或减震、耗能层与竖向隔震或减震、耗能层之间设置单向或双向水平刚性层。 

30.根据权利要求28所述的水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：设置耗能抗震缝。 

31.根据权利要求28所述的水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：单独设置竖向隔震或减震、耗能层。 

32.根据权利要求28所述的水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系，其特征是：大跨、空间结构以及结构局部隔震、减震、耗能采用此水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系；结构加固改造采用水平或竖向隔震、减震、耗能结构体系。 

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