1.本发明属于房屋建筑领域,具体涉及一种超高层建筑实现震后自动复位的伸臂阻尼系统。
背景技术:2.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。但是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布置机构、人字布置机构、剪刀撑布置机构和套索布置机构。对角支撑、人字支撑和套索支撑是利用结构层间剪切变形来发挥阻尼器的作用,对角机构和人字形机构的位移放大系数f<1,放大系数过小,工作率较低。单独设置的剪刀式机构虽然属于放大型机构,但是对一些高刚度结构来说,这种布置结构的放大系数f依然不够高,减震效果一般。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,目前的超高层建筑伸臂阻尼系统存在着无法在水平方向和竖直方向同时减震以及复位的技术问题。
技术实现要素:3.本发明的目的在于提供一种超高层建筑实现震后自动复位的伸臂阻尼系统,以解决现有技术存在的问题。
4.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
5.一种超高层建筑实现震后自动复位的伸臂阻尼系统,包括弦杆和腹杆,所述弦杆设置有两个,两个所述弦杆上下并排设置,所述弦杆一端连接核心筒,另一端连接外框柱,所述腹杆设置有两个,且为伸缩杆,两个所述腹杆设置在两个所述弦杆之间,且交叉设置,二者交叉端可转动地连接有连接机构,两个所述腹杆远离所述连接机构的一端分别连接两个所述弦杆,所述连接机构远离所述腹杆的一端连接有滑块,所述滑块可上下滑动地设置在一固定板上,所述固定板远离所述滑块的一侧通过第一阻尼器连接外框柱,所述滑块通过第二阻尼器连接外框柱,所述第一阻尼器用于减震且复位水平方向,所述第二阻尼器用于减震且复位竖直方向。
6.作为上述技术方案的进一步描述:所述第一阻尼器和所述第二阻尼器结构相同。
7.作为上述技术方案的进一步描述:所述第二阻尼器包括壳体和滑杆,所述壳体一端设置有具有开口的空腔,所述滑杆一端可滑动地设置在所述空腔内,所述滑杆与所述空腔底部内壁之间设置有一弹簧,所述第二阻尼器竖直设置,其滑杆延伸出所述空腔的一端连接所述滑块,所述第一阻尼器水平设置。
8.作为上述技术方案的进一步描述:所述空腔内还设置有液压油,所述滑杆与所述
空腔之间密封设置。
9.作为上述技术方案的进一步描述:所述第二阻尼器通过连接块安装在所述外框柱上,所述第二阻尼器的滑杆固定连接有一延长杆,所述第二阻尼器设置在所述固定板下方,所述延长杆固定连接所述滑块
10.作为上述技术方案的进一步描述:所述固定板设置有一用于所述滑块上下滑动的滑槽,所述滑槽内设置有滑轨,所述滑块通过所述滑轨可上下滑动地连接所述固定板,所述滑杆顶部穿过所述固定板且设置在所述滑槽内。
11.作为上述技术方案的进一步描述:所述外框柱设置有用于安装所述第一阻尼器的预埋孔,所述第一阻尼器设置在所述预埋孔内,其一端固定连接所述固定板,所述固定板与所述外框柱之间具有空隙,所述第一阻尼器设置有两个,两个所述第一阻尼器水平设置,且在竖直方向上并排设置。
12.作为上述技术方案的进一步描述:两个所述腹杆共同形成一“v”字形结构,且开口朝向水平设置,其“v”字形结构的端部连接所述连接机构。
13.作为上述技术方案的进一步描述:所述连接机构包括固定块,所述固定块呈圆柱体结构,其侧面并排设置有两个环形槽,所述环形槽围绕所述固定块周向一圈设置,两个所述环形槽上均可转动地套设有转动环,两个所述转动环分别固定连接两个所述腹杆远离所述弦杆的一端,所述固定块端面固定连接有过渡块,所述过渡块固定连接所述滑块。
14.本发明具有如下有益效果:当整个建筑震动时,在水平方向上,腹杆通过连接机构左右推动固定板,进而使第一阻尼器伸长或缩短,腹杆随之伸缩,在竖直方向上,第二阻尼器伸长或缩短,并通过滑块的上下滑动连接,使连接机构上下运动时,不影响左右的移动行程,进而使连接机构具有上下以及左右方向的两个自由度,在这两个自由度的方向上可以有效地对建筑进行减震,达到了对建筑水平和竖直方向同时减震的有益效果。
附图说明
15.图1是一种超高层建筑实现震后自动复位的伸臂阻尼系统的结构示意图;
16.图2是图1中a处放大示意图;
17.图3是第二阻尼器示意图;
18.图4为连接机构示意图;
19.图5为连接机构剖视示意图;
20.图中,1核心筒.2外框柱.3弦杆.4腹杆.5连接机构.501固定块.502转动环.503过渡块.6滑块.7固定板.8第一阻尼器.9第二阻尼器.901壳体.902滑杆.903弹簧.10连接块.11延长杆。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图1-5,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
22.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所
示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
23.一种超高层建筑实现震后自动复位的伸臂阻尼系统,包括弦杆3和腹杆4,所述弦杆3设置有两个,两个所述弦杆3上下并排设置,所述弦杆3一端连接核心筒1,另一端连接外框柱2,所述腹杆4设置有两个,且为伸缩杆,两个所述腹杆4设置在两个所述弦杆3之间,且交叉设置,二者交叉端可转动地连接有连接机构5,两个所述腹杆4远离所述连接机构5的一端分别连接两个所述弦杆3,所述连接机构5远离所述腹杆4的一端连接有滑块6,所述滑块6可上下滑动地设置在一固定板7上,所述固定板7远离所述滑块6的一侧通过第一阻尼器8连接外框柱2,所述滑块6通过第二阻尼器9连接外框柱2,所述第一阻尼器8用于减震且复位水平方向,所述第二阻尼器9用于减震且复位竖直方向。
24.具体地,两个腹杆4均倾斜设置,且对称设置,组成“v”字形结构,且开口水平地朝向核心筒1,两个弦杆3水平设置,腹杆4的伸缩杆为现有技术。
25.当整个建筑震动时,在水平方向上,腹杆4通过连接机构5左右推动固定板7,进而使第一阻尼器8伸长或缩短,腹杆4随之伸缩,在竖直方向上,第二阻尼器9伸长或缩短,并通过滑块6的上下滑动连接,使连接机构5上下运动时,不影响左右的移动行程,进而使连接机构5具有上下以及左右方向的两个自由度,在这两个自由度的方向上可以有效地对建筑进行减震,达到了对建筑水平和竖直方向同时减震的有益效果。
26.作为上述技术方案的进一步描述:所述第一阻尼器8和所述第二阻尼器9结构相同。
27.作为上述技术方案的进一步描述:所述第二阻尼器9包括壳体901和滑杆902,所述壳体901一端设置有具有开口的空腔,所述滑杆902一端可滑动地设置在所述空腔内,所述滑杆902与所述空腔底部内壁之间设置有一弹簧903,所述第二阻尼器9竖直设置,其滑杆902延伸出所述空腔的一端连接所述滑块6,所述第一阻尼器8水平设置。
28.作为上述技术方案的进一步描述:所述空腔内还设置有液压油,所述滑杆902与所述空腔之间密封设置。
29.当滑杆902滑动时,推动弹簧903伸缩,并且压缩或扩大液压油体积,由于滑杆902与壳体901之间密封设置,进而使滑杆902在弹簧903和液压油的共同作用下具有双重减震的有益效果。
30.作为上述技术方案的进一步描述:所述第二阻尼器9通过连接块10安装在所述外框柱2上,所述第二阻尼器9的滑杆902固定连接有一延长杆11,所述第二阻尼器9设置在所述固定板7下方,所述延长杆11固定连接所述滑块6
31.作为上述技术方案的进一步描述:所述固定板7设置有一用于所述滑块6上下滑动的滑槽,所述滑槽内设置有滑轨,所述滑块6通过所述滑轨可上下滑动地连接所述固定板7,所述滑杆902顶部穿过所述固定板7且设置在所述滑槽内。
32.具体地,滑轨为现有技术,固定板7与外框柱2之间的空隙用于提供连接机构5左右运动的行程。
33.作为上述技术方案的进一步描述:所述外框柱2设置有用于安装所述第一阻尼器8的预埋孔,所述第一阻尼器8设置在所述预埋孔内,其一端固定连接所述固定板7,所述固定板7与所述外框柱2之间具有空隙,所述第一阻尼器8设置有两个,两个所述第一阻尼器8水
平设置,且在竖直方向上并排设置。
34.作为上述技术方案的进一步描述:两个所述腹杆4共同形成一“v”字形结构,且开口朝向水平设置,其“v”字形结构的端部连接所述连接机构5。
35.作为上述技术方案的进一步描述:所述连接机构5包括固定块501,所述固定块501呈圆柱体结构,其侧面并排设置有两个环形槽,所述环形槽围绕所述固定块501周向一圈设置,两个所述环形槽上均可转动地套设有转动环502,两个所述转动环502分别固定连接两个所述腹杆4远离所述弦杆3的一端,所述固定块501端面固定连接有过渡块503,所述过渡块503固定连接所述滑块6。
36.具体地,转动环502的转动轴心与第二阻尼器9和第一阻尼器8所处平面垂直。
37.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。