一种用于高烈度地区的框架结构体系制造技术

一种用于高烈度地区的框架结构体系，其由柱、梁、板三种构件组成多层建筑体，其特征在于：在所述的框架结构体系中因受力集中而导致层间位移角最大的部位设置减震耗能构件，所述的减震耗能构件分别是粘滞阻尼墙和约束屈曲支撑；其中，所述约束屈曲支撑设置在所述多层建筑体的1～3楼层的受力集中而导致层间位移角最大或较大处或层间位移角附近的墙体中，所述的粘滞阻尼墙则设置在所述多层建筑体的3楼层以上受力集中而导致层间位移角最大或较大处或层间位移角附近的墙体中，以使设置所述减震耗能构件后的楼层在小震条件下的最大层间位移角不大于1/550，在大震条件下的最大层间位移角不大于1/50。本实用新型专利技术减震耗能好，明显降低梁柱尺寸，总造价低。

A frame structure system for high intensity area

A frame structure system used in high intensity areas consists of three components: column, beam and slab. The structure is characterized in that a damping energy dissipation member is arranged at the position where the maximum displacement angle between layers is caused by the concentrated force in the frame structure system, and the damping energy dissipation member is a viscous damping wall and a reduction of the displacement angle between layers. Bundle buckling bracing, in which the restrained buckling bracing is arranged in a wall of the first to third floors of the multi-storey building and the stress concentration results in the maximum or large displacement angle between the floors or near the displacement angle between the floors, and the viscous damping wall is arranged above the third floor of the multi-storey building and the stress concentration results in the displacement between the floors. In order to make the maximum inter-story displacement angle of the floor with the energy dissipation member not more than 1/550 under the condition of small earthquakes and not more than 1/50 under the condition of large earthquakes, the wall with the largest or larger angle or near the inter-story displacement angle should be installed. The utility model has good damping energy consumption, obviously reduces the size of the beam column, and has low total cost.

【技术实现步骤摘要】
一种用于高烈度地区的框架结构体系
本技术涉及一种框架结构体系，尤其涉及一种用于高烈度地区的框架结构体系。
技术介绍
框架结构是由柱、梁、板三种构件组成的结构体系，由梁和柱组成框架，共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。框架结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材砌筑或装配而成。框架结构建筑空间分隔灵活，自重轻，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置、合理利用安排布置较大建筑空间的优点，在公用建筑中得到广泛使用。在高烈度地区，即抗震设防烈度为8、9度的地区，地震作用大且具有极大的不确定性。框架结构的抗侧刚度小，冗余度较低，很难满足国家规范对结构位移角的限值要求：即在小震条件下的最大层间位移角不大于1/550；在大震条件下的最大层间位移角不大于1/50。当然，现有技术通常可以采用增加钢筋混凝土框架梁柱的截面尺寸来增加其抗震能力，由于在高烈度地区不适宜建造超过24米的高层建筑，故以在高烈度地区最常见的5～8层楼每层楼高3米的建筑为例，其框架结构建筑的梁柱，在非高烈度地区梁高一般在600mm左右，方柱边长在600～800mm范围内即可，但在高烈度地区的梁高则至少要800mm以上，方柱边长则要800mm～1000mm，可见，尽管可以通过增加钢筋混凝土框架梁柱的截面尺寸来增加其抗震能力，但过粗的梁柱会导致基础造价过高和建筑空间利用率低，影响建筑的实用性。这些因素综合导致了一般的框架结构在遇到强震时，容易出现严重的破坏和倒塌的情况。因此，在高烈度地区建造多层建筑时很少采用框架结构，即使采用框架结构也只建造3层以下的低层建筑。粘滞阻尼墙是一种常见减震耗能构件，其结构如图1所示，包括钢箱体2和内钢板3；钢箱体2内部装有粘滞液体材料1，现有技术中，粘滞阻尼墙的底部安装在下层楼面梁上；内钢板3固定在上层楼面梁底，其下部伸入钢箱体2中的粘滞液体材料1中。地震时，上下楼层产生相对速度，内钢板3在粘滞液体材料1中运动，产生阻尼力，从而吸收地震能量，减少结构的地震响应。粘滞阻尼墙能够增加结构阻尼，在小中大震下都能吸收地震能量，且造价较低，但其并不能增加结构的抗侧刚度，无法减小结构位移角。约束屈曲支撑(BRB)为另一种常见的减震耗能构件，其为一种在受压时不会发生屈曲失稳的轴心受力构件。BRB的结构如图2所示，包括作为内芯耗能构件的、可屈曲的钢芯6和钢套管7，钢芯6表面涂有无粘结材料8。在小震作用下，钢芯未屈曲，故其不能吸收地震能量。在现有技术中，BRB仅作为主体结构的一部分共同承担地震力，增加结构的侧向刚度，减小结构的位移角。在中震及大震作用下，BRB的钢芯在轴向力作用下屈服耗能，钢套管限制钢芯在轴向压力作用下发生屈曲。BRB虽然能提供侧向刚度、减小结构位移角，同时又能耗能；但其仅能在中震和大震中耗能，耗能作用不如粘滞阻尼墙明显，且造价高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于高烈度地区的框架结构体系，其在大震、中震和小震下均有良好的减震耗能效果的同时还能够明显降低框架结构体系中的钢筋混凝土框架梁柱的尺寸，避免出现大梁大柱的现象，且建筑材料的总造价低，抗震性价比高。为达到上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种用于高烈度地区的框架结构体系，其由柱、梁、板三种构件组成多层建筑体，其特征在于：在所述的框架结构体系中因受力集中而导致层间位移角最大的部位设置减震耗能构件，所述的减震耗能构件分别是粘滞阻尼墙和约束屈曲支撑；其中，所述约束屈曲支撑设置在所述多层建筑体的1～3楼层的受力集中而导致层间位移角最大或较大处或层间位移角附近的墙体中，所述的粘滞阻尼墙则设置在所述多层建筑体的3楼层以上受力集中而导致层间位移角最大或较大处或层间位移角附近的墙体中，以使设置所述减震耗能构件后的楼层在小震条件下的最大层间位移角不大于1/550，在大震条件下的最大层间位移角不大于1/50。本技术的专利技术构思是：由于粘滞阻尼墙不增加结构的侧向刚度，将其设置在位移角较大的框架结构的上面几层，可充分利用其吸震耗能作用，且其设置不会影响建筑使用功能；利用约束屈曲支撑BRB具有侧向刚度、减小结构位移角性能，将其布置在侧向刚度最弱或较弱的框架结构的下面几层，从而结合了粘滞阻尼墙和BRB的各自优势在框架结构体系中发挥出协同作用，使框架结构在无需明显加大框架结构体系中的钢筋混凝土框架梁柱的尺寸的情况下，在小震、中震和大震下均能够具备良好的抗震性能：既能在小震作用下增加框架结构的整体抗侧刚度，控制位移角，使其满足国家规范对框架结构位移角的限制要求，又能在小震、中震及大震作用下增加阻尼，耗散地震能量，保证结构的抗震性能。具体而言，在小震作用下，位于多层建筑的中、高层的层间位移角最大或较大部位处的粘滞阻尼墙随着结构楼层的位移发挥其阻尼耗能作用，而位于多层建筑中、下层的层间位移角最大或较大部位处的BRB在小震作用下未进入屈服阶段，仅为结构提供抗侧刚度，控制结构位移角；在中震及大震作用下，粘滞阻尼墙继续发挥阻尼耗能作用，BRB则进入屈服阶段，耗散地震能量，减小框架主体结构的地震响应。同时，可减少建筑总造价，使该多层建筑具有很好的抗震性价比。本技术可以通过有限元设计软件对建筑体系受力进行模拟计算，找出框架结构体系中受力集中的、层间位移角最大或较大的位置。所述框架结构体系中受力集中的、层间位移角最大或较大的位置，可以根据在所述模拟计算中框架结构的各楼层在小震条件下的最大层间位移角大于1/550的部位，和在大震条件下的最大层间位移角大于1/50的部位来确定。所述最大层间位移角是指楼层层间最大位移与层高之比。本技术还可以根据框架结构所欲达到的性能目标，在多层建筑的框架结构体系中的中间楼层，如第2～4层中同一层中，组合粘滞阻尼墙和BRB做混搭配置，以便适用于不同的抗震及性价比的需求。对于4～5层楼的建筑，粘滞阻尼墙和BRB的组合混搭层一般选择第2层，或者可以增加到第3层；对于7～8层楼的建筑，滞阻尼墙和BRB的组合混搭层可以选择第2～4层，楼层越低，BRB的数量越多，反之，则粘滞阻尼墙的数量越多。框架结构中因受力集中导致位移角最大或较大的部位通常是建筑物的外边缘或转角处，当所述位移角最大或较大的部位是在建筑外墙处时，由于建筑功能如采光、通风或美观等需要，所述的建筑外墙不允许设置减震耗能构件时，则可以改为在所述外墙两端的内墙上设置减震耗能构件。具体而言，本技术推荐的实施方式如下：本技术所述的粘滞阻尼墙的刚箱体安装在下层楼面梁上，直接与下层梁中的钢骨连接，内钢板则嵌固在上层楼面梁上，直接与上层梁中的钢骨连接。本技术在设置有所述约束屈曲支撑的矩形建筑框中，所述矩形建筑框架的一对对角上预埋钢板作为安装板，所述约束屈曲支撑的内芯耗能构件的两端连接该安装板上。本技术所述的约束屈曲支撑的内芯耗能构件与所预埋安装板之间的连接方式为螺栓连接或铰接连接，通过螺栓连接或铰接连接的内芯耗能构件更容易被单独取出和更换，方便维修。与现有技术相比，本技术具有如下优势：(1)本技术组合二种减震耗能构件有机地应用于高烈度地区的框架结构体系中，充分利用了粘滞阻尼墙和约束屈曲支撑BRB本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高烈度地区的框架结构体系，其由柱、梁、板三种构件组成多层建筑体，其特征在于：在所述的框架结构体系中因受力集中而导致层间位移角最大的部位设置减震耗能构件，所述的减震耗能构件分别是粘滞阻尼墙和约束屈曲支撑；其中，所述约束屈曲支撑设置在所述多层建筑体的1～3楼层的受力集中而导致层间位移角最大或较大处或层间位移角附近的墙体中，所述的粘滞阻尼墙则设置在所述多层建筑体的3楼层以上受力集中而导致层间位移角最大或较大处或层间位移角附近的墙体中，以使设置所述减震耗能构件后的楼层在小震条件下的最大层间位移角不大于1/550，在大震条件下的最大层间位移角不大于1/50。

【技术特征摘要】
2016.10.25 CN 20161093397251.一种用于高烈度地区的框架结构体系，其由柱、梁、板三种构件组成多层建筑体，其特征在于：在所述的框架结构体系中因受力集中而导致层间位移角最大的部位设置减震耗能构件，所述的减震耗能构件分别是粘滞阻尼墙和约束屈曲支撑；其中，所述约束屈曲支撑设置在所述多层建筑体的1～3楼层的受力集中而导致层间位移角最大或较大处或层间位移角附近的墙体中，所述的粘滞阻尼墙则设置在所述多层建筑体的3楼层以上受力集中而导致层间位移角最大或较大处或层间位移角附近的墙体中，以使设置所述减震耗能构件后的楼层在小震条件下的最大层间位移角不大于1/550，在大震条件下的最大层间位移角不大于1/50。2.根据权利要求1所述的用于高烈度地区的框架结构体系，其特征在于，所述框架结构体系中受力集中的、层间位移角最大或较大的位置，根据在有限元设计软件对建筑体系受力进行的模拟计算中，得到的所述框架结构的各楼层在小震条件下的最大层间位移角大于1/550的部位和在大震条件下的最大层间位移角大于1/50的部位来确定。3.根据权利要求2所述的用于高烈度地区的框...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈星，苏恒强，郑静红，何军，方虎生，黄佳，陈腾腾，吴桂广，张浩，黄俊华，吴泉霖，赖明宇，陈祺荣，姚正钦，梁超群，
申请(专利权)人：广东省建筑设计研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44