[实用新型]T形杠杆机构伸臂桁架消能减震系统

说明书

本实用新型公开了一种T形杠杆机构伸臂桁架消能减震系统，包括设置在核心筒和框架柱之间的伸臂桁架，伸臂桁架端部连接一个由T形杠杆和阻尼器铰接的减震机构；其中T形杠杆一端与伸臂桁架外端铰接，另一端与框架柱铰接；T形杠杆下端与阻尼器铰接，阻尼器延伸端铰接在伸臂桁架外端。通过满足T形杠杆和阻尼器连接的长度与高度以及伸臂桁架高度、伸臂桁架上弦杆自核心筒伸出长度的关系，实现伸臂杠杆的放大作用来提高阻尼器的耗能效率。本实用新型的位移放大系数能达到10.0左右，本实用新型系统减震效果好，工作效率高。

技术领域

本实用新型涉及土木结构工程领域，特别是在一种T形杠杆机构伸臂桁架消能减震系统。

背景技术

随着我国社会经济的发展和城市化进程的加快，超高层建筑发展迅速。在地震和风荷载作用下，建筑本身消耗的能量比较有限，目前普遍采用消能减震技术来耗散或吸收地震输入结构中的能量。阻尼器因能有效提高结构的抗震性能和经济性，已逐渐应用于超高层建筑设计中。但阻尼器的布置方式对其工作效率影响很大，通常用位移放大系数f来判断阻尼器工作效率的好坏，传统的阻尼器布置形式主要有对角支撑(见图1)、套索布置机构(见图2)、伸臂桁架端部竖向布置(见图3)和人字支撑机构，对角支撑和人字支撑是利用结构层间剪切变形来发挥阻尼器的作用。对角机构和人字支撑机构的位移放大系数f＜1，放大系数过小，减震效果不佳。要想要达到比较理想的减震效果需要布置较多数量的阻尼器。而这样又提高了工程造价，不太经济。而加强层中在伸臂桁架端部竖向布置阻尼器是利用结构弯曲变形来发挥阻尼器的作用，可以通过伸臂杠杆的放大作用来提高阻尼器的耗能效率，该种布置阻尼器位移放大系数f与伸臂长度和伸臂桁架高度正相关。

超高层建筑框架-核心筒结构体系通常在建筑设备层(或避难层)设置伸臂桁架，形成刚性加强层，增强结构整体抗侧刚度和抗倾覆能力。但这样设置后，结构的整体刚度变大导致周期变短，地震作用增大，同时还会引起核心筒内力突变，形成薄弱层，致使核心筒破坏严重，后期修复难度大。为了解决上述结构抗震设计问题，需要对现有的伸臂桁架进行改进。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种T形杠杆机构伸臂桁架消能减震系统，在传统的刚性伸臂桁架中布置阻尼器形成一种带阻尼器的伸臂桁架(又称柔性加强层)；并提供了一种放大阻尼器耗能效果的T形式变形放大布置装置；二者结合最终提供了一种T形杠杆机构伸臂桁架消能减震系统，该布置机构创造性地将结构层间侧移在阻尼器两端进行有效放大，充分发挥阻尼器的耗能效率，提高风荷载和地震作用下结构的附加阻尼比，减震效果更好。为保证T形杠杆在罕遇地震下的安全性，确保阻尼器发挥作用，本实用新型采用相关的构造措施来防止装置在罕遇地震作用下平面外失稳。

本实用新型是通过下述技术方案来实现的。

一种T形杠杆机构伸臂桁架消能减震系统，包括设置在核心筒和框架柱之间的伸臂桁架，伸臂桁架端部连接一个由T形杠杆和阻尼器铰接的减震机构；其中T形杠杆一端与伸臂桁架外端铰接，另一端与框架柱铰接；T形杠杆下端与阻尼器铰接，阻尼器延伸端铰接在伸臂桁架外端。

对于上述技术方案，本实用新型还有进一步优选的方案：

优选的，所述伸臂桁架包括上弦杆、下弦杆及斜腹杆，斜腹杆呈斜对角交叉连接在上弦杆和下弦杆之间；伸臂桁架一端与核心筒相连，另一端斜腹杆11与上弦杆交叉连接处与端板相连。

优选的，所述T形杠杆包括T形杠杆横杆和T形杠杆竖杆，T形杠杆横杆两端分别通过耳板与框架柱和斜腹杆与上弦杆交叉连接处连接；T形杠杆竖杆下端通过耳板与阻尼器铰接。

优选的，所述耳板包括与T形杠杆横杆两端铰接的第一耳板和第二耳板，以及与阻尼器铰接的第三耳板；与T形杠杆横杆铰接的第一耳板另一端与设在框架柱上节点板相连；与T形杠杆横杆铰接的第二耳板另一端与端板连接；与阻尼器铰接的第三耳板另一端与伸臂桁架的下弦杆外端部相连。