[发明专利]一种带铅芯橡胶支座杠杆式放大型消能伸臂

说明书

本发明涉及建筑消能技术领域，尤其是涉及一种带铅芯橡胶支座杠杆式放大型消能伸臂,包括：伸臂桁架、外框柱、杠杆放大装置、约束侧板、铅芯橡胶支座、U型金属阻尼器和核心筒剪力墙；所述杠杆放大装置的第一铰接点与外框柱铰接；所述杠杆放大装置的第二铰接点与伸臂桁架铰接，构成杠杆支点；所述杠杆放大装置的第三铰接点与两个铅芯橡胶支座铰接；所述铅芯橡胶支座设置有四个U型金属阻尼器，所述铅芯橡胶支座和U型金属阻尼器通过约束侧板固定于伸臂桁架上，构成面外支座耗能体系；所述伸臂桁架与核心筒剪力墙连接。本方案成功的将铅芯橡胶支座和U型钢棒阻尼器拓展应用到消能伸臂桁架体系内，丰富了伸臂桁架放大装置选型。

技术领域

本发明涉及建筑消能技术领域，尤其是涉及一种带铅芯橡胶支座杠杆式放大型消能伸臂。

背景技术

超高层建筑结构抗侧力体系主要可以分为：束筒、框筒、筒中筒、支撑筒、伸臂+核心筒和混合型6种类型。其中，伸臂+核心筒抗侧力体系是如今应用最为广泛的一种。伸臂桁架是连接超高层结构中外围柱和中间核心筒的重要构件，当结构承受水平荷载时，核心筒通过伸臂桁架将整体结构的弯矩转化为轴力传递到周边柱子中，使框架柱在结构体系中起着类似拉压杆的作用，从而使得外框架与中间核心筒共同受力达到提高抗侧能力的目的。

现有伸臂桁架，主要分为普通伸臂桁架和耗能伸臂桁架。其中，普通伸臂桁架主要是通过弦杆弯曲变形和腹杆受压屈曲来实现结构耗能。普通伸臂桁架可以有效改善结构受力状态，减小结构侧移、改善结构抗侧刚度，具有明显的经济效益；同时由于转换层的设置，可以实现上下结构形式的改变，更有利于满足建筑的使用功能。但是，普通伸臂桁架由于设置转换层或加强层，使得结构竖向抗侧刚度和内力产生突变，对加强层附近的外围框架柱和核心筒墙体不利。为了克服普通伸臂桁架的上述难题，引入耗能伸臂桁架体系。耗能伸臂桁架是通过在伸臂桁架中设置消能减震装置，起到放松结构连接，提高系统阻尼比，进而增强了结构的耗能能力，对整体结构的减震控制起到了有利的效果。

目前，现有技术存在如下问题：

1)、由于放大装置作用，适用于消能伸臂的减震装置必须具有适用于大变形的能力，目前常用的有黏滞流体阻尼器、摩擦型阻尼器和黏弹性阻尼器，其中黏滞流体阻尼器为速度相关型阻尼器，能够提供较大的行程，在静荷载下无刚度，地震下有一定的动刚度；摩擦阻尼器为位移相关型阻尼器，起滑后刚度为0；黏弹性阻尼器与速度和位移均相关，初始刚度较大，滞回曲线饱满。目前已有的带放大装置的伸臂桁架消能减震系统一般采用黏滞流体阻尼器，黏滞流体阻尼器静荷载下无刚度，地震下动刚度较小，且其消能能力无法随地震烈度增大而大幅增加。

2)、现有放大装置阻尼器产品类型少，装置适用性有限。现有放大装置多为机构体，并未考虑面外稳定性问题，实际工程中结构不可避免会遭受面外相对作用或错动，放大装置极易面外失稳，阻尼器必然会因此退出工作，达不到消能减震的效果。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带铅芯橡胶支座杠杆式放大型消能伸臂，以解决现有技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种带铅芯橡胶支座杠杆式放大型消能伸臂，其包括：伸臂桁架、外框柱、杠杆放大装置、约束侧板、铅芯橡胶支座、U型金属阻尼器和核心筒剪力墙；所述杠杆放大装置具有第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点；所述杠杆放大装置的第一铰接点与外框柱铰接；所述杠杆放大装置的第二铰接点与伸臂桁架铰接，构成杠杆支点；所述杠杆放大装置的第三铰接点与两个铅芯橡胶支座铰接；所述铅芯橡胶支座设置有四个U型金属阻尼器，所述铅芯橡胶支座和U型金属阻尼器通过约束侧板固定于伸臂桁架上，构成面外支座耗能体系；所述伸臂桁架与核心筒剪力墙连接。

优选地，所述杠杆放大装置的第一铰接点与外框柱的耳板通过销轴连接。