[实用新型]一种实现耗能减震的带伸臂桁架高层建筑结构

说明书

技术领域

本实用新型属于工程抗震、耗能减震技术领域，特别涉及一种实现耗能减震的带伸臂桁架高层建筑结构。

背景技术

高层、超高层建筑的一种常用结构形式是内核心筒、外围稀疏框架柱，在结构顶部(有可能包括中部)设置刚度很大的伸臂桁架连接内核心筒和外围框架柱。在水平荷载(地震荷载、风荷载)作用下内核心筒、外围框架柱、伸臂桁架共同作用，内核心筒主要产生弯曲变形，外围框架柱在伸臂桁架作用下产生很大的竖向拉压变形。三者共同作用，充分发挥内核心筒较大的抗弯刚度、外围框架柱较好的抗拉压性能，共同抵抗水平荷载。

但是作为高层建筑的一种传统结构形式，带伸臂桁架的外框内筒高层建筑结构在地震过后，因为结构构件将产生不能恢复的塑性变形，构件的力学性能将发生改变，使得大量的结构构件不得不被更换，甚至整个结构面临被拆除的危险。多高层建筑结构普遍用在城市的核心区，担负着重要的使用功能。大量的更换结构构件或拆除重建，都将带来巨大的浪费和污染。这样虽然可保障人员的安全，但综合经济效益却承受了巨大的风险。

发明内容

本实用新型提供了一种实现耗能减震的带伸臂桁架高层建筑结构，优化了带伸臂桁架的高层建筑在地震荷载作用下的性能。

本实用新型采用的技术方案为：

高层建筑的内核心筒的顶端沿各个水平方向架设顶部伸臂桁架；在各个顶部伸臂桁架两端的下方、内核心筒的四周，分别设置竖向的外框架柱；所述外框架柱的顶端与顶部伸臂桁架之间设置阻尼元件。

所述内核心筒为混凝土筒、钢-混凝土组合结构筒、或钢结构框架支撑体系筒。

所述外框架柱为混凝土柱、钢和混凝土组合柱、钢柱、钢管混凝土柱中的一种或多种。

所述阻尼元件为金属滞回阻尼器、粘滞液体阻尼器、粘弹性阻尼器、摩擦阻尼器中的一种或多种。

本实用新型的有益效果为：

在地震中，内核心筒在地震荷载作用下主要产生弯曲变形，阻尼元件将因为顶部伸臂桁架和外框架柱之间较大的相对位移发挥作用，耗散地震能量，有效的减小整个结构的地震反应，保护主要的结构构件。地震过后主要结构构件不会破坏或减轻破坏，仅需检查、更换阻尼元件，即可恢复建筑的使用功能。

附图说明

图1为本实用新型所述结构的组成示意图；

图2为本实用新型所述结构形变时的示意图。

图中标号：

1-顶部伸臂桁架；2-外框架柱；3-内核心筒；4-阻尼元件。

具体实施方式

本实用新型提供了一种实现耗能减震的带伸臂桁架高层建筑结构，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，在高层建筑的内核心筒3的顶端沿各个水平方向架设顶部伸臂桁架1；在各个顶部伸臂桁架1两端的下方、内核心筒3的四周，分别设置竖向的外框架柱2；所述外框架柱2的顶端与顶部伸臂桁架1之间设置阻尼元件4。

内核心筒3为混凝土筒、钢-混凝土组合结构筒、或钢结构框架支撑体系筒。外框架柱2为混凝土柱、钢和混凝土组合柱、钢柱、钢管混凝土柱中的一种或多种。阻尼元件4为金属滞回阻尼器、粘滞液体阻尼器、粘弹性阻尼器、摩擦阻尼器中的一种或多种。

地震发生时，如图2所示，内核心筒3在地震荷载作用下主要产生弯曲变形，阻尼元件4将因为顶部伸臂桁架1和外框架柱2之间较大的相对位移发挥作用，耗散地震能量，有效的减小整个结构的地震反应，保护主要的结构构件。