[发明专利]弧形消能结构及应用

权利要求书

1.一种弧形消能结构，其特征在于：包括阻尼部和支墩，支墩的底端与主体结构刚性连接，支墩的顶端与主体结构通过高度调节构件连接，支墩的两侧与主体结构之间具有空隙；

所述阻尼部在支墩中分层设置并将支墩分隔为多个支墩单元，其中包括一个上下端均为弧形的双弧形支墩单元，所述双弧形支墩单元与相邻支墩单元通过前述阻尼部柔性连接；

在震动激励下，所述支墩通过前述高度调节构件与主体结构发生竖向相对运动以适应主体结构的层高变化，同时各支墩单元能够响应于主体结构的层间变形通过前述阻尼部发生相对位移以耗能，其中双弧形支墩单元能够与相邻支墩单元发生层间相对转动。

2.根据权利要求1所述的弧形消能结构，其特征在于：所述阻尼部至少包括两个弧形耗能体，双弧形支墩单元的上下端弧形分别与两个弧形耗能体的弧形匹配，两个弧形耗能体在所述支墩中分层安装并通过前述双弧形支墩单元连接后形成一可旋转体，所述可旋转体与相邻支墩单元之间通过前述弧形耗能体柔性连接；

当可旋转体的上、下相邻支墩单元响应于主体结构的层间变形通过前述两个弧形耗能体发生层间相对位移时，所述可旋转体能够通过前述两个弧形耗能体分别与上、下相邻支墩单元发生层间相对转动。

3.根据权利要求2所述的弧形消能结构，其特征在于：两个弧形耗能体的弧形为圆弧，且具有相同的弧长和曲率半径R。

4.根据权利要求3所述的弧形消能结构，其特征在于：主体结构发生层间变形时，所述可旋转体的上、下相邻支墩单元之间的相对位移角β等于主体结构的转动角θ，且弧形耗能体的圆弧曲率半径R等于主体结构的层高H。

5.根据权利要求1所述的弧形消能结构，其特征在于：所述高度调节构件设置在最上层支墩单元与主体结构之间，用于约束最上层支墩单元与主体结构的水平相对运动但允许二者的竖向相对运动。

6.根据权利要求5所述的弧形消能结构，其特征在于：所述高度调节构件包括通过滑动单元连接的多个连接件单元，所述连接件单元上设置有竖向滑孔，相邻的两个连接件单元上的竖向滑孔通过所述滑动单元连接，所述竖向滑孔允许滑动单元在竖向滑孔中上下滑动；

在主体结构发生层高变化时，高度调节构件中的相邻的连接件单元通过前述滑动单元相对远离或靠近。

7.根据权利要求5所述的弧形消能结构，其特征在于：所述高度调节构件包括滑块和竖向轨道，所述滑块的一端固定在最上层支墩单元上且另一端滑动安装在竖向轨道上，所述竖向轨道的一端固定在主体结构上且另一端安装所述滑块；

在主体结构发生层高变化时，带动所述滑块在竖向轨道上滑动。

8.根据权利要求1所述的弧形消能结构，其特征在于：所述阻尼部为设置在支墩单元之间的阻尼材料层；

所述阻尼材料层为采用粘弹阻尼材料制作的粘弹阻尼层，或者所述阻尼材料层为采用摩擦材料制作的摩擦阻尼层。

9.根据权利要求1所述的弧形消能结构，其特征在于：所述支墩单元为由多个砌体单元砌筑的砌体支墩单元，或者所述支墩单元为板材支墩单元。

10.一种消能墙，包括框架和填充墙，其特征在于：填充墙设置在所述框架围成的空间内，所述填充墙包括权利要求1-9中任一项所述的弧形消能结构，所述弧形消能结构的支墩安装在框架的上、下框架梁之间。