本發(fā)明涉及多高層框架減震耗能領域，具體涉及一種可更換框架的x形耗能支撐裝置。

背景技術：

中國地處兩條主要的地震帶-歐亞地震帶和環(huán)太平洋地震帶之間，是世界上遭受到地震危害最為嚴重的國家之一。歷史上，在長江三角洲和珠江三角洲曾經多次發(fā)生6級以上的強震，在京津環(huán)渤海地區(qū)，近300年來，平均每44年就發(fā)生一次7級以上的大地震。隨著城市化進程的加快，大量的國民財富快速的向城市及城市群地區(qū)集中。而我國三分之一以上的已建或擬建的城市群位于可能會發(fā)生7級以上大地震的地區(qū)。城市內結構、設備和館藏文物的破壞而引起的經濟損失和人員傷亡將對國家安全和社會穩(wěn)定造成巨大的沖擊。地震是由于地殼巖層處于復雜的應力狀態(tài)中，隨著地殼的不斷變化，地應力的作用超過某處巖層的極限強度時，巖層就會發(fā)生突然的斷裂和錯動，從而引起震動，并以彈性波的形式傳到地表，引起地表附近的具有一定質量的物體產生慣性力，當物體本身具有的抵抗這種慣性作用的抗震能力不足時，物體發(fā)生破壞。而當地震動的卓越周期和物體的自振周期比較接近時，物體的破壞就將更加嚴重。而通過對物體設置一定的隔震裝置可以顯著改變物體的自振周期，從而避開地震的卓越周期，從而顯著的降低作用于物體的慣性力，減小物體在地震作用下的破壞，增加物體在地震下的安全。

另一種降低地震作用的手段就是采用耗能的方式，通過設置減震支座，阻尼器和耗能支撐等方式來對結構進行被動控制。這種控制方法允許地震能量往結構傳遞，但在上部結構中卻設置了特定的耗能裝置(阻尼器)，把本來應由主體結構消耗的地震能量大部分轉移給耗能裝置來耗散，大大減輕結構自身由于塑性耗能所產生的損傷，有效避免結構在地震中發(fā)生嚴重損傷和倒塌，因此這種技術具有很好的經濟性和應用前景。與隔震技術相比，耗能減震技術既適用于新建結構，又適用于已有結構的抗震加固，同時對高層建筑的控制效果要更為明顯，因此其實際應用要更為廣泛。盡管這方面的理論研究已經取得了很多的進展，但是開發(fā)相應的耗能減震裝置并實用化還處于探索階段。

技術實現要素：

為解決現有技術中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種可更換框架的x形耗能支撐裝置，能夠實現耗能減震，還可在震后實現快速拆除和更換。

為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種可更換框架的耗能支撐裝置，其特征是包括：

框架結構，其內側設有至少三個框架端耳板；

中間連接件，布置在所述至少三個框架端耳板所圍成的多邊形內部；

在中間連接件與每個框架端耳板之間連接有一個可更換的耗能支撐組，每個可更換的耗能支撐組包括連接的端部阻尼器、鋼拉桿與中部阻尼器。

所述的可更換框架的耗能支撐裝置，其中：所述端部阻尼器一端與一個所述框架端耳板樞接，另一端通過第一耳板與所述鋼拉桿的一端樞接，所述鋼拉桿的另一端通過第二耳板與所述中部阻尼器的一端樞接，所述中部阻尼器的另一端與所述中間連接件樞接。

所述的可更換框架的耗能支撐裝置，其中：所述鋼拉桿在常態(tài)下不受力或者具有預拉力。

所述的可更換框架的耗能支撐裝置，其中：所述框架結構呈“門”字形，由兩根框架柱與一根框架梁連接構成。

所述的可更換框架的耗能支撐裝置，其中：所述框架結構內側設有四個框架端耳板，所述可更換的耗能支撐組設有四個，四個所述可更換的耗能支撐組呈x形交叉連接。

與現有技術相比較，采用上述技術方案的本發(fā)明具有的優(yōu)點在于：本發(fā)明解決了建筑減震的問題，達到了對必須實現減震的建筑提供保護的目的，最大限度地將地震作用向被保護的結構傳遞削弱，利用x形阻尼器的大量耗能和屈服破壞保證多高層框架的其它部位完好，從而達到被保護建筑的安全。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體軸測圖；

圖2為本發(fā)明整體俯視圖；

圖3為本發(fā)明整體仰視圖；

圖4為本發(fā)明整體正視圖；

圖5為本發(fā)明中心連接件及其連接阻尼器軸測圖；

圖6為本發(fā)明中心連接件及其連接阻尼器正視圖；

圖7為本發(fā)明中心連接件及其連接阻尼器俯視圖；

圖8為本發(fā)明中心連接件軸側圖；

圖9為本發(fā)明中心連接件俯視圖；

圖10為本發(fā)明中心連接件正視圖；

圖11為本發(fā)明第二耳板或框架端耳板軸側圖；

圖12為本發(fā)明第二耳板或框架端耳板俯視圖；

圖13為本發(fā)明第二耳板或框架端耳板正視圖；

圖14為本發(fā)明端部阻尼器或中部阻尼器軸側圖；

圖15為本發(fā)明端部阻尼器或中部阻尼器俯視圖；

圖16為本發(fā)明端部阻尼器或中部阻尼器正視圖。

附圖標記說明：1-框架柱；2-框架梁；3-框架端耳板；4-端部阻尼器；5-中部阻尼器；6-中心連接件；7-第二耳板；8-第一耳板；9-鋼拉桿。

具體實施方式

下面主要結合附圖及具體實施例對本發(fā)明的一種可更換框架的x形耗能支撐裝置進一步詳細的說明。

如圖1至圖16所示，本發(fā)明提供的一種可更換框架的x形耗能支撐裝置，包括：

框架結構，一般呈長方形，或如本實施例所示呈“門”字形，由兩根框架柱1與一根框架梁2連接構成，在其四個內角各有一個框架端耳板3；

中間連接件6，布置在四個框架端耳板3的對角連接線的交叉點處；

四個可更換的耗能支撐組，分別連接在所述中間連接件6與四個框架端耳板3之間，每個可更換的耗能支撐組包括連接的端部阻尼器4、鋼拉桿9與中部阻尼器5，其中：所述端部阻尼器4一端與一個所述框架端耳板3樞接，另一端通過第一耳板8與所述鋼拉桿9的一端樞接，所述鋼拉桿9的另一端通過第二耳板7與所述中部阻尼器5的一端樞接，所述中部阻尼器5的另一端與所述中間連接件6樞接。

其中：所述鋼拉桿9在常態(tài)下不受力或者具有預拉力。

而且：上述實施例中是以四個可更換的耗能支撐組形成x形交叉為例來說明的，而實際上，三個可更換的耗能支撐組呈“人”字型交叉，或者五個甚至更多個可更換的耗能支撐組用位于中心位置的一個中間連接件6連接而構成輻射狀也是可行的。

多高層建筑可直接在其標準框架內安裝上述可更換框架的x形耗能支撐裝置，非地震作用下，本發(fā)明處于不受力狀態(tài)或者是處于受拉狀態(tài)；地震作用發(fā)生時，本發(fā)明的阻尼器可以大量地吸收、消耗和存儲地震動的輸入能量，從而大幅度降低地震作用；地震發(fā)生后，檢查x形耗能支撐的工作狀態(tài)，可對發(fā)生破壞的部件進行及時的拆除和快速的更換。

以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍之內。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明提供一種可更換框架的耗能支撐裝置，其包括：框架結構，其內側設有至少三個框架端耳板；中間連接件，布置在所述至少三個框架端耳板所圍成的多邊形內部；在中間連接件與每個框架端耳板之間連接有一個可更換的耗能支撐組，每個可更換的耗能支撐組包括連接的端部阻尼器、鋼拉桿與中部阻尼器。地震作用發(fā)生時，本發(fā)明的阻尼器可以大量地吸收、消耗和存儲地震動的輸入能量，從而大幅度降低地震作用。本發(fā)明解決了多高層框架結構減震的問題，達到了對必須實現減震的多高層框架結構提供減震以保障其在地震荷載作用下安全的目的，并可以在震后實現快速拆除和更換。

技術研發(fā)人員：聶桂波;張辰嘯;戴君武;劉坤;于志偉
受保護的技術使用者：中國地震局工程力學研究所
技術研發(fā)日：2017.07.28
技術公布日：2017.10.20