CN218990421U - 一种建筑结构双重防线的结构体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及减震技术控制领域，且公开了一种建筑结构双重防线的结构体系，包括由地下室和地下室外部设置的上部结构组成的主体结构，且地下室的四周设置有与其间隔的支护结构，地下室包括四周浇筑的地下室外墙以及连接处的地下室楼板，底层地下室浇筑有与土层连接的地下室底板，主体结构与支护结构之间设置有多组耗能减震装置，支护结构通过耗能减震装置与主体结构的地下室连接在一起，实现主体结构的三维减震，通过有效设计实现主体结构与支护结构之间的协同作用，而且耗能减震装置的形式多变，适应性强，具有广阔的应用前景与很好的减震效果。

Description

一种建筑结构双重防线的结构体系

技术领域

本实用新型涉及减震技术控制领域，具体为一种建筑结构双重防线的结构体系。

背景技术

在工程结构大规模建设背景下，在建筑物主体结构完工之后，土层中遗留了大量的基坑支护结构，传统的基坑支护结构遗留在土层中造成材料浪费，主体结构与支护结构之间的空隙传统做法都是用土回填，而如何利用这些支护结构，实现基坑支护结构二次利用，是目前工程技术人员丞待解决的问题。

而且我国是世界上地震活动最强烈和地震灾害最严重的国家之一，同时我国地震多发地带基坑工程数量日渐增多，如何能够充分有效地利用基坑支护结构来降低主体结构的地震作用成为一个重要的问题。现有的基坑支护结构充分利用的研究主要集中在已建、在建工程共用围护结构，还是将支护结构当成临时性结构，并不能最大程度地利用基坑支护结构，同时利用基坑支护结构的性能要求的设计方法还未有先例，为此我们提出了一种建筑结构双重防线的结构体系。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种建筑结构双重防线的结构体系，解决了上述的问题。

(二)技术方案

为实现上述所述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种建筑结构双重防线的结构体系，包括由地下室和其外部设置的多层上部结构组成的主体结构，且地下室的四周设置有与其间隔的支护结构，地下室包括四周浇筑的地下室外墙以及连接处的地下室楼板，底层地下室底部的浇筑有地下室底板，所述主体结构与支护结构之间设置有多组耗能减震装置，所述支护结构通过耗能减震装置与主体结构的地下室连接在一起，所述主体结构中的顶层上部结构内部设置有两组对称的阻尼器。

优选的，所述耗能减震装置包括减震装置左端板、减震装置和减震装置右端板，所述支护结构靠近地下室外墙的外壁上设置有减震装置左端板，所述地下室外墙靠近的支护结构的外壁上设置有减震装置右端板，且减震装置左端板与减震装置右端板左右对称，所述减震装置左端板与减震装置右端板通过固定连接有减震装置，所述减震装置位于减震装置左端板与减震装置右端板的中点处。

优选的，所述减震装置为金属阻尼器、粘滞阻尼器或者三维粘弹性阻尼器中任意一种。

优选的，所述减震装置左端板、减震装置和减震装置右端板安装的位置与地下室连接处的地下室楼板在同一水平线上。

优选的，所述减震装置左端板是由支护结构浇筑成型时预留孔位制作而成的混凝土端板。

优选的，所述减震装置左端板是由支护结构浇筑成型时预留孔位制作而成的钢端板。

优选的，所述减震装置右端板为主体结构中地下室楼板和地下室外墙的同时预留钢筋孔位后浇筑成型，且减震装置右端板连接构造与减震装置左端板一致。

优选的，所述上部结构中设置的阻尼器为倾斜状，两组所述阻尼器与顶层上部结构的底部中线组成等腰三角形。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种建筑结构双重防线的结构体系，具备以下有益效果：

1、该建筑结构双重防线的结构体系，利用基坑支护结构的剩余价值，实现了基坑支护结构价值的二次利用，基坑支护结构作为临时性结构，在地下工程施工完成后随即废弃，大量支护结构将作为永久性建筑垃圾留存于地层中，造成资源浪费和环境污染，不利于城市地下空间的可持续发展，而现有的支护结构再利用方案主要是作为隔振沟，或是与已建、在建工程共用围护结构的方案，支护结构的利用效率不够高，但是本专利提出了一种利用支护结构的地下减震系统，充分利用了遗留在土中的支护结构，使支护结构的利用率达到最大化。

2、该建筑结构双重防线的结构体系，创新性的把耗能减震装置应用到支护结构与主体间的空隙，提出了耗能减震装置的一种新的应用前景，并且能够通过有效设计实现主体结构与支护结构之间的协同作用，而且耗能减震装置的形式多变，适应性强，具有广阔的应用前景与很好的减震效果。

3、该建筑结构双重防线的结构体系，具有经济与社会效益，受日益紧张城市土地资源的影响，新建建筑物不可避免地邻近既有围护结构。当既有围护结构影响待建基坑围护结构施作时，通常需做清除处理，不仅提高施工成本，延长施工工期，而且既有结构的清除及重新施作围护结构将影响周边环境的安全。利用既有围护结构的剩余价值，降低施工成本，缩短施工工期，减弱施工对周边环境影响，以实现安全、经济、绿色环保施工。

4、该建筑结构双重防线的结构体系，通过多组耗能减震装置与阻尼器的设置，使得建筑结构稳定性得到双重保证，高程度的提高了建筑结构的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型减震装置为粘滞阻尼器的结构示意图；

图3为本实用新型减震装置为三维粘弹性阻尼器的结构示意图；

图4为本实用新型端板与减震装置连接处的结构示意图。

图中：1、地下室楼板；2、地下室外墙；3、地下室底板；4、支护结构；5、减震装置左端板；6、减震装置；7、减震装置右端板；8、阻尼器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，一种建筑结构双重防线的结构体系，包括由地下室和其外部设置的多层上部结构组成的主体结构，且地下室的四周设置有与其间隔的支护结构4，地下室包括四周浇筑的地下室外墙2以及连接处的地下室楼板1，底层地下室底部的浇筑有地下室底板3，主体结构与支护结构4之间设置有多组耗能减震装置，支护结构4通过耗能减震装置与主体结构的地下室连接在一起，实现主体结构的三维减震，主体结构中的顶层上部结构内部设置有两组对称的阻尼器8，可以有效的减少主体结构中上部结构的震荡，增加了主体结构稳定性；通过多组耗能减震装置与阻尼器8的设置，使得建筑结构稳定性得到双重保证，高程度的提高了建筑结构的稳定性，且耗能减震装置具有三维变形与三维耗能能力，用于消耗地震或其他振动输入到结构的能量，能够减少结构的震(振)动响应。

耗能减震装置包括减震装置左端板5、减震装置6和减震装置右端板7，支护结构4靠近地下室外墙2的外壁上设置有减震装置左端板5，地下室外墙2靠近的支护结构4的外壁上设置有减震装置右端板7，减震装置左端板5与减震装置右端板7通过固定连接有减震装置6，减震装置6位于减震装置左端板5与减震装置右端板7的中点处。

减震装置左端板5、减震装置6和减震装置右端板7安装的位置与地下室连接处的地下室楼板1在同一水平线上。

上部结构中设置的阻尼器8为倾斜状，两组阻尼器8与顶层上部结构的底部中线组成等腰三角形。

减震装置左端板5为支护结构4浇筑成型时预留孔位制作而成的混凝土端板或钢端板，具体构造尺寸根据减震装置的尺寸与主体结构与支护结构4间的空隙等来设计，减震装置预留孔位采用螺栓连接与左右端板连接，实现减震装置的损坏易更换，并连接构造稳定可靠，可以灵活安装，便于实际工程中安装、不影响建筑使用功能。如采用自恢复型减震装置，可采用焊接等连接，实现减震装置6的“免更换”的更可靠的连接构造。减震装置右端板7为当主体结构地下室外墙2、柱、地下室楼板1施工的同时预留钢筋孔位等后浇筑成型，连接构造等与左端板一致。

耗能减震装置中的减震装置6可以为支座、阻尼器等，包括但不局限于以上列举的形式，用于消耗地震或其他振动输入到结构的能量，减少结构的震动响应，耗能减震装置常用于建筑结构内部或结构间，尚未有应用于主体结构和支护结构4间减少主体结构的震动响应。耗能减震装置可用于结构的被动、主动或混合控制等。其工作机理为小震/弱风振作用下，支护结构4与主体结构间相对变形较小，阻尼器提供主体结构一定附加刚度；大震/强风振作用下，支护结构4与主体结构间相对变形较大，传力带发生破坏，阻尼器利用拉压、剪切、弯曲等变形耗散外部输入能量，从而有效地降低主体结构地震反应；在建筑物和构筑物的基底或某个位置设置隔震装置隔离或耗散地震能量，以避免或减少地震能量向上部结构的传输，减轻结构振动反应，建筑物只发生较轻微运动和变形，从而保障地震时建筑物安全。

耗能减震装置为阻尼器时可以为位移型或速度型阻尼器，如三维粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器、金属阻尼器等，此耗能减震装置会耗散外部激励(如地震、地铁、车辆振动等)输入到结构中的能量，达到耗能减震的作用，减小结构的震动响应。

如耗能减震装置中的减震装置6为粘滞阻尼器时，粘滞阻尼器由活塞、活塞杆和存储粘滞液体的缸体组成，常用于减少高层建筑结构和桥梁的风振或抗震、建筑结构抗震改造、工业管道设备抗震、军工等领域，是目前多种类型减震器中使用较为普遍的一种减震器，是一种无刚度、速度相关型阻尼器。其工作机理为粘滞流体阻尼器在地震或者其他外界激励下，活塞杆在缸体内运动，迫使受压流体通过孔隙或缝隙，进而产生阻尼力，起到耗能减震作用。本粘滞阻尼器装置最主要的贡献是在地震作用下，通过主体结构和支护结构4的相对位移，对主体结构起到三维减震耗能作用。

如耗能减震装置中的减震装置6由三维粘弹性阻尼器组成，该阻尼器具有空间耗能能力，既能够提供轴向承载力，也能在垂直于轴线的方向上实现滞回耗能，在较小的振动条件下也能进行耗能，并且其能够同时用于结构的地震和风振控制，有避免了其他耗能装置存在的初始刚度如何与结构侧移刚度相匹配的问题。其工作机理当主体结构与支护结构4发生相对位移时，支座会被主体结构与围护结构间的相对位移带动滞回耗能，耗散地震输入到结构的能量，减小主体结构的地震响应。

本装置中的耗能减震装置可布置在支护结构4和主体结构间的多个位置，安装位置可以在地下室外墙、柱、楼板处，通过减震装置实现主体结构和支护结构4的刚性或柔性连接耗能，根据震动分析的需要，在主体结构和支护结构4相对位移或相对速度较大的位置布置此耗能减震装置，可有效减小结构的震动响应。

工作原理：小震/弱风振作用下，支护结构4与主体结构间相对变形较小，阻尼器提供主体结构一定附加刚度；大震/强风振作用下，支护结构4与主体结构间相对变形较大，传力带发生破坏，阻尼器利用拉压、剪切、弯曲等变形耗散外部输入能量，从而有效地降低主体结构地震反应；在建筑物和构筑物的基底或某个位置设置隔震装置隔离或耗散地震能量，以避免或减少地震能量向上部结构的传输，减轻结构振动反应，建筑物只发生较轻微运动和变形，从而保障地震时建筑物安全。

本实用新型上述实施例重点是通过有效设计实现主体结构与支护结构之间的协同作用，而且耗能减震装置的形式多变，适应性强，具有广阔的应用前景与很好的减震效果。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种建筑结构双重防线的结构体系，包括由地下室和其外部设置的多层上部结构组成的主体结构，且地下室的四周设置有与其间隔的支护结构(4)，地下室包括四周浇筑的地下室外墙(2)以及连接处的地下室楼板(1)，底层地下室底部的浇筑有地下室底板(3)，其特征在于：所述主体结构与支护结构(4)之间设置有多组耗能减震装置，所述支护结构(4)通过耗能减震装置与主体结构的地下室连接在一起，所述主体结构中的顶层上部结构内部设置有两组对称的阻尼器(8)。

2.根据权利要求1所述的一种建筑结构双重防线的结构体系，其特征在于：所述耗能减震装置包括减震装置左端板(5)、减震装置(6)和减震装置右端板(7)，所述支护结构(4)靠近地下室外墙(2)的外壁上设置有减震装置左端板(5)，所述地下室外墙(2)靠近的支护结构(4)的外壁上设置有减震装置右端板(7)，所述减震装置左端板(5)与减震装置右端板(7)通过固定连接有减震装置(6)，所述减震装置(6)位于减震装置左端板(5)与减震装置右端板(7)的中点处。

3.根据权利要求2所述的一种建筑结构双重防线的结构体系，其特征在于：所述减震装置(6)为金属阻尼器、粘滞阻尼器或者三维粘弹性阻尼器中任意一种。

4.根据权利要求2所述的一种建筑结构双重防线的结构体系，其特征在于：所述减震装置左端板(5)、减震装置(6)和减震装置右端板(7)安装的位置与地下室连接处的地下室楼板(1)在同一水平线上。

5.根据权利要求2所述的一种建筑结构双重防线的结构体系，其特征在于：所述减震装置左端板(5)是由支护结构(4)浇筑成型时预留孔位制作而成的混凝土端板。

6.根据权利要求2所述的一种建筑结构双重防线的结构体系，其特征在于：所述减震装置左端板(5)是由支护结构(4)浇筑成型时预留孔位制作而成的钢端板。

7.根据权利要求2所述的一种建筑结构双重防线的结构体系，其特征在于：所述减震装置右端板(7)为主体结构中地下室楼板(1)和地下室外墙(2)的同时预留钢筋孔位后浇筑成型，且减震装置右端板(7)连接构造与减震装置左端板(5)一致。

8.根据权利要求1所述的一种建筑结构双重防线的结构体系，其特征在于：所述上部结构中设置的阻尼器(8)为倾斜状，两组所述阻尼器(8)与顶层上部结构的底部中线组成等腰三角形。

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