本發(fā)明涉及一種利用樓板滑移進(jìn)行結(jié)構(gòu)減震的系統(tǒng)，屬于建筑工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(tunedmassdamper,簡(jiǎn)稱tmd)是一種離散型阻尼裝置，也稱作主動(dòng)質(zhì)量阻尼器或諧波減震器，已被廣泛用于高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)以及橋梁的風(fēng)振控制。這種裝置是在主體結(jié)構(gòu)上附加一定的子結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，并通過調(diào)整子結(jié)構(gòu)參數(shù)，使其自振頻率盡量接近主結(jié)構(gòu)的基本頻率或激振頻率，當(dāng)主體結(jié)構(gòu)受激勵(lì)而振動(dòng)時(shí)，子結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生一個(gè)與結(jié)構(gòu)振動(dòng)方向相反的慣性力作用在主體結(jié)構(gòu)上，使主體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)衰減并受到控制，防止結(jié)構(gòu)的損壞和失效。

在現(xiàn)有的tmd裝置中往往需要在結(jié)構(gòu)主體上附加很大的質(zhì)量(一般要達(dá)到主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量的5％以上)才能產(chǎn)生可觀的減震效果，這帶來了很多問題。首先，幾百噸甚至上千噸的質(zhì)量塊附加在結(jié)構(gòu)上，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)豎向承載負(fù)擔(dān)大大增加；其次，為避免子結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相對(duì)位移過大而產(chǎn)生的碰撞，需要在兩者之間安裝大噸位的阻尼器和限位裝置，成本高，構(gòu)造復(fù)雜；最后，由于附加tmd減震系統(tǒng)的復(fù)雜性，其建造成本偏高。因此，tmd裝置更多的應(yīng)用于高層結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)減振，而實(shí)現(xiàn)降低地震作用的目的還有很多技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有tmd技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種利用樓板滑移進(jìn)行結(jié)構(gòu)減震的系統(tǒng)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種利用樓板滑移進(jìn)行結(jié)構(gòu)減震的系統(tǒng)，所述利用樓板滑移進(jìn)行結(jié)構(gòu)減振的系統(tǒng)包括：減震層樓板、摩擦減震層以及彈性緩沖裝置；所述摩擦減震層鋪設(shè)在所述減震層樓板的下方。所述減震層樓板同柱身、圈梁交接處留有適當(dāng)?shù)膶挾龋糜诎惭b所述彈性緩沖裝置。

進(jìn)一步，所述彈性緩沖裝置可使用粘彈性消能減震裝置，其厚度同所述減震層樓板相同，其剛度及阻尼特性需要根據(jù)具體結(jié)構(gòu)計(jì)算分析得到。在防止所述減震層樓板與主體結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞的同時(shí)起到耗散部分地震能量的作用。

進(jìn)一步，所述摩擦減震層選用高摩擦系數(shù)材料(摩擦系數(shù)大于0.5)，以保證其可為所述減震層樓板提供足夠的摩阻力。摩擦系數(shù)的具體數(shù)值應(yīng)依據(jù)具體結(jié)構(gòu)分析確定。

進(jìn)一步，所述摩擦減震層與減震層框架梁、框架柱整澆在一起。保證其在地震作用下不發(fā)生滑移。

進(jìn)一步，減震層中柱的端部和框架梁的箍筋需要進(jìn)行加密，以保證他們的剛度符合要求。

進(jìn)一步，所述減震層樓板為可滑移結(jié)構(gòu)。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)在地震荷載荷載作用下產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，減震層樓板發(fā)生滑移產(chǎn)生一個(gè)與結(jié)構(gòu)振動(dòng)方向相反的慣性力反作用在主體結(jié)構(gòu)上，調(diào)諧這個(gè)因結(jié)構(gòu)振動(dòng)而產(chǎn)生的慣性力，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的振動(dòng)產(chǎn)生調(diào)諧作用，使主體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)衰減并受到控制，從而達(dá)到防止結(jié)構(gòu)損壞和失效的目的。

進(jìn)一步，通過對(duì)新型tmd減震系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化分析，確定新型tmd減震系統(tǒng)的阻尼系數(shù)、剛度系數(shù)等重要參數(shù)以及減震層的設(shè)置位置和個(gè)數(shù)，以實(shí)現(xiàn)賦予高層建筑、超高層建筑良好的抗振性能。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果為：

減震層樓板是主體結(jié)構(gòu)的一部分，將其轉(zhuǎn)化為減震質(zhì)量，避免了在主體結(jié)構(gòu)上附加過大的質(zhì)量，而且較易實(shí)現(xiàn)，消除了因?qū)装賴嵣踔辽锨嵉馁|(zhì)量塊附加在結(jié)構(gòu)上而增大結(jié)構(gòu)豎向承載負(fù)擔(dān)的可能；底層鋪設(shè)摩擦減震層可為減震層樓板提供可靠的摩擦力，施工簡(jiǎn)便，容易實(shí)施；通過設(shè)計(jì)合理的彈性緩沖裝置，可避免減震層樓板在滑移過程中與主體結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞；本發(fā)明所述的減震系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單，充分利用了結(jié)構(gòu)自身的重量進(jìn)行減震，利用樓板分層提供摩阻力，方便易行，其建造成本相對(duì)現(xiàn)有的tmd技術(shù)將大大降低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的利用樓板滑移進(jìn)行結(jié)構(gòu)減震的系統(tǒng)剖面圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的減震層示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的減震層俯視圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的減震層主視圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的減震層節(jié)點(diǎn)示意圖；；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的減震層邊節(jié)點(diǎn)示意圖；

圖中：1、減震層樓板；2、摩擦減震層；3、彈性緩沖裝置；4、減震層；5、整澆層。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)描述：

如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的利用樓板滑移進(jìn)行結(jié)構(gòu)減震的系統(tǒng)剖面圖，減震層4設(shè)置在整澆層5中間，減震層4設(shè)置的個(gè)數(shù)和具體位置需要通過具體分析得到。

如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的利用樓板滑移進(jìn)行結(jié)構(gòu)減震的系統(tǒng)包括：減震層樓板1、摩擦減震層2和彈性緩沖區(qū)3；所述摩擦減震層2鋪設(shè)在所述減震層樓板1的下方；所述減震層樓板1同柱身、框架梁交接處留有適當(dāng)?shù)膶挾?，用于安轉(zhuǎn)所述彈性緩沖裝置3。

所述減震層樓板1為可滑移結(jié)構(gòu)。

所述摩擦減震層2選用高摩擦系數(shù)材料，與減震層的框架梁、框架柱整澆在一起。

所述彈性緩沖裝置3的厚度同所述減震層樓板1相同。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述；

本發(fā)明實(shí)施例提供的利用樓板滑移進(jìn)行結(jié)構(gòu)減震的系統(tǒng)中，通過設(shè)置摩擦減震層2和彈性緩沖區(qū)，與減震層樓板1一同組成了一種新型的tmd減震系統(tǒng)。其中，減震層樓板1為這種新型的tmd減震系統(tǒng)提供質(zhì)量，摩擦減震層2為其提供阻尼，彈性緩沖裝置3提供剛度和部分阻尼。

其中彈性緩沖裝置3可使用粘彈性消能減震裝置，其厚度同所述減震層樓板1相同，其剛度和阻尼特性需要根據(jù)具體結(jié)構(gòu)計(jì)算分析得到。在防止減震層樓板與主體結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞的同時(shí)起到耗散部分地震能量的作用。

摩擦減震層2選用高摩擦系數(shù)材料(摩擦系數(shù)大于0.5)，以保證其可為減震層樓板提供足夠的摩阻力，摩擦系數(shù)的具體數(shù)值應(yīng)依據(jù)具體結(jié)構(gòu)分析確定。并且將摩擦減震層2與同層框架梁、框架柱整澆在一起。保證其在地震作用下不發(fā)生滑移。

減震層中柱的端部和框架梁的箍筋需要進(jìn)行加密，以保證他們的剛度符合要求。

減震層樓板1為可滑移結(jié)構(gòu)。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)在地震荷載荷載作用下產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，減震層樓板1發(fā)生滑移產(chǎn)生一個(gè)與結(jié)構(gòu)振動(dòng)方向相反的慣性力反作用在主體結(jié)構(gòu)上，調(diào)諧這個(gè)因結(jié)構(gòu)振動(dòng)而產(chǎn)生的慣性力，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的振動(dòng)產(chǎn)生調(diào)諧作用，使主體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)衰減并受到控制，從而達(dá)到防止結(jié)構(gòu)損壞和失效的目的。

通過對(duì)新型tmd減震系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化分析，確定新型tmd減震系統(tǒng)的阻尼系數(shù)、剛度系數(shù)等重要參數(shù)以及減震層的設(shè)置位置和個(gè)數(shù)，以實(shí)現(xiàn)賦予高層建筑、超高層建筑良好的抗振性能。

本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明所作的舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改、補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明說明書的內(nèi)容或者超越權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種在結(jié)構(gòu)遭遇罕遇地震作用下，利用樓板滑移進(jìn)行結(jié)構(gòu)減震的系統(tǒng)，包括減震層樓板、摩擦減震層以及彈性緩沖裝置；所述摩擦減震層鋪設(shè)在所述摩擦減震層樓板的下方，與摩擦減震層框架梁、框架柱整澆在一起；減震層樓板同柱身、圈梁交接處安裝所述彈性緩沖裝置。減震層樓板是主體結(jié)構(gòu)的一部分，將其轉(zhuǎn)化為減震質(zhì)量，避免了在主體結(jié)構(gòu)上附加過大的質(zhì)量，而且較易實(shí)現(xiàn)，消除了因?qū)装賴嵣踔辽锨嵉馁|(zhì)量塊附加在結(jié)構(gòu)上而增大結(jié)構(gòu)豎向承載負(fù)擔(dān)的可能；底層鋪設(shè)摩擦減震層可為減震層樓板提供可靠的摩擦力，施工簡(jiǎn)便，容易實(shí)施；通過設(shè)計(jì)合理的彈性緩沖裝置，可避免減震層樓板在滑移過程中與主體結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞。

技術(shù)研發(fā)人員：劉陽(yáng);林茂彬;郭子雄;陳海
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華僑大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.26
技術(shù)公布日：2017.08.18