結構水平或豎向以及可轉動的隔震、減震、耗能結構體系的製作方法

2023-06-05 21:01:26

結構水平或豎向以及可轉動的隔震、減震、耗能結構體系的製作方法
【專利摘要】結構水平或豎向以及可轉動的隔震、減震、耗能結構體系，豎向隔震或減震、耗能層上方可設置轉換層或加強層、加強構件，可減小上部隔震結構的豎向不均勻位移。一種轉動隔震、減震、耗能結構體系，轉動隔震或減震或耗能層各隔震、減震、耗能支座有同一整體轉動中心，各隔震、減震支座可處在同一水平高度位置，但傾斜角度不同。一種豎向隔震、減震、耗能結構體系，設置傾斜的豎向隔震或減震、耗能層，傾斜滑移面之間可設置橡膠支座。一種豎向隔震、減震、耗能結構體系，大跨、空間結構設置傾斜的豎向隔震或減震、耗能層，封閉帶狀結構或環形構件內部或可設置拉杆、壓杆、拉索連接。一種大跨結構、空間結構水平或豎向隔震、減震、耗能結構體系，豎向隔震或減震、耗能層上方設置轉換構件。
【專利說明】結構水平或豎向以及可轉動的隔震、減震、耗能結構體系

【技術領域】
[0001] 本發明涉及幾種建築結構隔震、減震、耗能體系。尤其是可以適用於高層建築或高 寬比較大建築的隔震、減震、耗能體系；也可以用於高聳結構、多層結構。可以抵抗傾覆力 矩；可以具有較大結構整體剛度。可以進行水平及堅向隔震；可以擺動、轉動隔震；可以實 現水平、堅向三維隔震。可以實現對塔等高聳建築結構仍具有較好的隔震、減震效果。
[0002] 設置的堅向的水平隔震或減震、耗能層以及水平隔震或減震、耗能層剖面可以是 折線形、曲線形或兩者的組合。

【背景技術】
[0003] 目前，公知的隔震技術是在建築結構底部設置水平隔震層，即基礎隔震，或者在建 築中部設置水平隔震層，即層間隔震，但抵抗水平傾覆力矩的能力很差，只能靠重力抵抗地 震傾覆力矩，隔震效果差，使得隔震結構在高層建築中的應用受到限制，尤其是高寬比大的 結構更難以使用隔震技術。而既要承重又要實現三維隔震，其難度更大，難以達到工程應 用。
[0004] 目前，設置堅向隔震支座會帶來各支座位移不一致的問題，導致結構傾斜、傾覆， 或者堅向不均勻位移，會導致結構破壞、損壞。


【發明內容】

[0005] 在抗地震設防地區，為使結構具備堅向隔震、減震、耗能能力，尤其使高層結構、高 聳結構、大跨或大空間結構具備堅向隔震、減震、耗能能力，為了克服現有隔震、減震技術在 高層建築、高聳建築中抗傾覆力矩能力不足而應用受限的不足，為了提高結構耗能能力，為 了改善隔震、減震效果，為了實現高聳結構隔震、減震的目的，為了實現單層建築、多層建 築、高層建築、高聳建築、大跨或大空間建築的三維隔震、減震、耗能或已有建築的加固改 造，本發明提供了幾種改進措施，這些措施可以提供抵抗隔震、減震結構水平傾覆力矩的能 力，抵抗風荷載的能力，增加耗能能力，又可具備水平、堅向的隔震、減震效果，或者具備擺 動、轉動隔震能力。而堅向隔震時又可避免上部結構產生堅向位移與變形不協調、不均勻、 整體傾斜，從而導致隔震或減震結構發生損傷、破壞、傾覆。擺動或轉動隔震、減震可以化解 上部結構剛度大、整體彎曲變形大、轉動大的特點與柔性隔震、減震、耗能層的矛盾，使之良 好結合，尤其是對於高聳結構。這些措施可以應用於高層建築、大高寬比建築、高聳建築的 三維隔震、減震、耗能；也可以應用於單層、多層建築的三維隔震、減震、耗能；可以應用於 大跨、大空間結構的三維隔震、減震、耗能。
[0006] 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：
[0007] 水平隔震或減震、耗能層與堅向隔震或減震、耗能層可組合設置，實現三維隔震。 水平隔震或減震、耗能層與堅向隔震或減震、耗能層也可單獨設置。單獨的堅向隔震或減 震、耗能層也可用於結構的局部隔震、減震、耗能，如大跨或大跨空間部分，也可用於結構的 加固、加層。
[0008] 堅向隔震或減震、耗能層上方設置的轉換層或加強層、加強構件（或剛性層、加強 帶），可減小上部堅向隔震主體的堅向不均勻位移。
[0009] 抗震抗側力構件或結構可減小堅向隔震或減震、耗能層的整體傾斜變形，也具有 導向作用。堅向的水平隔震或減震、耗能層中設置的水平杆連接、堅向隔震支座連接可限制 隔震部分的整體傾斜變形及局部水平位移。
[0010] 一種水平或堅向（三維）隔震、減震、耗能結構體系，其特徵是：設置了水平隔震、 減震、耗能層，設置堅向隔震或減震、耗能層（例如，位置在水平隔震或減震、耗能層上方）， 堅向隔震或減震、耗能層上方或上部結構中可設置轉換層或加強層、加強構件（或剛性層、 加強帶），也可利用或加強堅向隔震或減震、耗能層上方結構本身較大剛度，可減小上部隔 震、減震、耗能結構部分的堅向不均勻位移；可設置抗震抗水平側力構件或結構，在抗震抗 側力構件或結構與隔震主體部分之間設置堅向或斜向的水平隔震或減震、耗能層，此堅向 或斜向的水平隔震或減震、耗能層具有水平相對位移空間，並可根據需要在堅向或斜向的 水平隔震或減震、耗能層選擇設置阻尼器、鎖定裝置、彈性支承、隔震支座；抗震抗側力構件 或結構可減小堅向隔震或減震、耗能層的整體傾斜變形，具有導向作用；水平隔震或減震、 耗能層與堅向或斜向的水平隔震或減震、耗能層之間宜設置單向或雙向水平剛性層，保證 各水平隔震支座水平位移協調一致；抗震抗側力構件或結構的高度可與隔震主體不等高； 可根據需要選擇設置耗能抗震縫。結構加固改造可採用水平或堅向（三維）隔震、減震、耗 能結構體系。
[0011] 水平隔震或減震、耗能層可以為轉動的隔震、減震、耗能層，水平橫向與水平縱向 或者可以是不同的轉動中心。堅向或斜向的水平隔震或減震、耗能層中局部（如，轉動中心 附近）可設置杆連接或堅向放置的水平隔震支座連接、堅向放置的堅向隔震支座連接，例 如堅向放置的碟式彈簧支座；以確保隔震、減震結構轉動的同時，具有堅向自由度，使堅向 隔震、減震整體位移不受約束；可限制或調節隔震、減震、耗能結構部分的整體傾斜變形、整 體轉動及局部水平位移。
[0012] 堅向的水平隔震或減震、耗能層局部可設置杆連接、堅向放置的水平隔震支座連 接、堅向放置的堅向隔震支座連接，例如堅向放置的碟式彈簧支座。可限制或調節隔震、減 震結構部分的整體傾斜變形、整體轉動及局部水平位移，同時可不限制堅向位移。
[0013] 水平隔震或減震、耗能層與堅向或斜向的隔震或減震、耗能層在不同高度的位置 可互換；可設置一層或多層的水平隔震或減震、耗能層，可設置一層或多層堅向或斜向的隔 震或減震、耗能層。水平隔震層或可改為減震、耗能層而成為減震、耗能結構體系。轉換層 或加強層可設置支承、剪力牆、厚板等。
[0014] 一種轉動隔震、減震、耗能結構體系，其特徵是：設置了隔震、減震、耗能層，隔震或 減震、耗能層為轉動隔震、減震、耗能層，可轉動的隔震或減震或耗能層各隔震、減震、耗能 支座有同一整體轉動中心；各隔震、減震、耗能支座可處在同一水平高度位置，但傾斜角度 不同；也可用於高聳結構，如塔。轉動隔震層或可改為減震、耗能層而成為減震、耗能結構體 系。結構加固改造可採用這種轉動隔震、減震、耗能結構體系，如古建築加固，古塔加固；或 者結構水平橫向與水平縱向可以有各自不同的轉動中心。
[0015] 這種轉動隔震、減震、耗能結構體系，或可加設堅向隔震或減震、耗能層，及或可加 設水平隔震或減震、耗能層。可設置抗震抗水平側力構件或結構，在抗震抗側力構件或結構 與隔震結構部分之間設置堅向或斜向的水平隔震或減震、耗能層，堅向或斜向的水平隔震 或減震、耗能層局部可設置杆連接、堅向放置的水平隔震或減震支座連接、堅向放置的堅向 隔震或減震支座連接；可限制或調節隔震、減震結構部分的整體傾斜變形、整體轉動及局部 水平位移，同時可不限制堅向位移。
[0016] 一種堅向隔震、減震、耗能結構體系，其特徵是：或可設置水平隔震或減震、耗能 層，設置傾斜的堅向隔震或減震、耗能層，即設水平面內剛度大的剛架、桁架、網架或結構， 在此剛架、桁架或結構上部設傾斜滑移方向和角度相同的平行斜面，上部結構放置、支承在 此斜面上並可以沿斜面滑移；上下傾斜滑移面之間可設置橡膠支座相對移動；傾斜面下方 可設置彈性支座（如，蝶形彈簧支座）、液壓減震支座，也可設置阻尼器、限位裝置、隔震支 座；平行滑移斜面上方或可根據需要設置水平面內整體剛度大的剛架、桁架或結構；需要 時可設置側向限位裝置、鎖定裝置、隔震支座；結構具有堅向隔震、減震、耗能能力。不設水 平隔震或減震、耗能層時，這種結構體系可實現為堅向隔震、減震或耗能；設置水平隔震或 減震、耗能層後，可以實現為三維（水平、堅向）隔震、減震或耗能。隔震、減震支座也可以 採用抗拉措施。水平隔震或減震、耗能層一般在堅向隔震或減震、耗能層下方，也可以互換 位置，或者可以設置多個水平隔震或減震、耗能層，可以設置多個堅向隔震或減震、耗能層。 水平隔震層、傾斜的堅向隔震層或可改為減震、耗能層，可為減震、耗能結構體系。結構加固 改造可採用這種堅向隔震、減震、耗能結構體系或三維（水平、堅向）隔震、減震、耗能結構 體系。
[0017] 這種堅向隔震、減震、耗能結構體系，可設置抗震抗側力構件或結構、設置堅向的 水平隔震或減震、耗能層。剛架也可以用加強層、加強構件或轉換層、加強帶代替。
[0018] 傾斜的堅向隔震或減震、耗能層：層上下結構不是垂直上下相對平動，而是沿設 定的傾斜角度斜向相對運動，相對位移有水平、堅直分量。如，設水平面內剛度大的剛架、 桁架、網架或結構，在此剛架、桁架或結構上部設傾斜滑移方向和角度相同的平行斜面，上 部結構放置、支承在此斜面上並可以沿斜面滑移或相對運動；傾斜面下方可設置彈性支座 (如，蝶形彈簧支座）、液壓減震支座，也可設置阻尼器、限位裝置、隔震支座；平行滑移斜面 上方或可根據需要設置水平面內整體剛度大的剛架、桁架或結構；需要時可在傾斜面側邊 設置側向限位裝置、鎖定裝置、橫放的隔震支座（限制側向位移，又不影響上下傾斜滑移面 之間的向下、向上相對移動）；結構具有堅向隔震、減震、耗能能力。
[0019] 一種堅向隔震、減震、耗能結構體系，其特徵是：或可設置水平隔震或減震、耗能 層，大跨結構、空間結構設置傾斜的堅向隔震或減震、耗能層，可設置、採用水平面內剛度大 的桁架、網架、構件或組合結構，例如，為縱向或環向的堅直桁架、封閉的堅直桁架、堅向剛 性構件（如混凝土牆帶）；此水平面內剛度大的結構如果為封閉帶狀結構或環形帶狀結構 或環形構件，其內部也可設置拉杆、壓杆、拉索連接，或預應力拉杆、壓杆、拉索連接，以增加 整體性、水平剛度，形狀如網球拍、羽毛球拍。在此水平面內剛度大的桁架、網架、構件或組 合結構上方設傾斜滑移方向和角度相同的平行斜面，上部結構放置、支承在此斜面上並可 以沿斜面滑移；傾斜滑移面之間可摩擦滑動，或者上下傾斜滑移面之間設置橡膠支座相對 移動；傾斜面下方可設置彈性支座（如，蝶形彈簧支座）、液壓減震支座，也可設置阻尼器、 限位裝置、隔震支座；平行斜面上方或可根據需要設置水平面內整體剛度大的剛架、桁架或 結構；需要時可設置側向限位裝置、鎖定裝置、隔震支座；結構具有堅向隔震、減震、耗能能 力。不設水平隔震或減震、耗能層時，這種結構體系可實現為堅向隔震、減震或耗能；設置水 平隔震或減震、耗能層後，可以實現為三維隔震、減震或耗能。水平隔震或減震、耗能層一般 在堅向隔震或減震、耗能層下方，也可以互換位置，或者可以設置多個水平隔震或減震、耗 能層、多個堅向隔震或減震、耗能層。水平隔震層、堅向隔震層或可改為減震、耗能層，可為 減震、耗能結構體系。結構加固改造可採用這種堅向隔震、減震、耗能結構體系或三維（水 平、堅向）隔震、減震、耗能結構體系。
[0020] 一種水平或堅向（三維）隔震、減震、耗能結構體系，其特徵是：設置了水平隔震或 減震、耗能層，設置堅向隔震或減震、耗能層（例如，位置在水平隔震或減震、耗能層上方）， 堅向隔震或減震、耗能層上方或上部結構中設置轉換層或加強層、轉換構件、加強構件（或 剛性層、剛性構件、加強帶），也可利用或加強堅向隔震或減震、耗能層上方結構本身較大剛 度而不必另設轉換層或加強層、加強構件，以減小上部隔震、減震結構部分的堅向不均勻位 移、變形，例如，大跨結構、空間結構、大跨空間結構、局部需隔震、減震、耗能的結構；水平隔 震或減震、耗能層與堅向隔震或減震、耗能層之間宜根據需要設置單向或雙向水平剛性層， 以保證各水平隔震、減震、耗能支座水平位移協調一致，水平隔震或減震、耗能層與堅向隔 震或減震、耗能層之間也可以不設水平剛性層；大跨、大跨空間結構以及結構局部隔震、減 震、耗能也可採用這種水平或堅向（三維）隔震、減震、耗能結構體系；也可單獨設置堅向隔 震或減震、耗能層；可根據需要選擇設置耗能抗震縫。水平隔震層、堅向隔震層或可改為減 震、耗能層，可為減震、耗能結構體系。結構加固改造可採用這種水平或堅向（三維）隔震、 減震、耗能結構體系。
[0021] 對于堅向隔震、減震、耗能體系或三維隔震、減震、耗能體系，除可以為水平直線形 夕卜，堅向隔震層、減震層或耗能層的堅向剖面可以是斜線形、曲線形、折線形、或組合形式， 其水平剖面可以為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式。
[0022] 堅向的水平隔震、減震、耗能層可與水平隔震、減震、耗能層或轉動隔震、減震、耗 能層兩兩相交，其堅向剖面可以是斜線、折線、曲線，水平剖面或可以是斜線、折線、曲線。
[0023] 三維隔震、減震、耗能層可以是水平隔震、減震、耗能層，堅向隔震、減震、耗能層， 轉動隔震、減震、耗能層三者的任意組合，實現三維隔震、減震、耗能。三維隔震、減震、耗能 層堅向剖面可以是斜線、折線、曲線，水平剖面或可以是斜線、折線、曲線；這種三維隔震、減 震、耗能層具有抗傾覆能力，具有較好的水平及堅向隔震、減震效果，具有堅向隔震、減震、 耗能的導向能力，防止偏斜及不均勻變形，具有限位能力、限制水平及堅向轉動位移能力、 限制水平及堅向位移能力。
[0024] 堅向或斜向的水平隔震或減震、耗能層：設置抗震抗水平側力構件或結構，在此抗 震抗側力構件或結構與隔震或減震、耗能結構部分之間留置水平相對位移空間，並可在其 間選擇布置阻尼器、鎖定裝置、彈簧或彈性支承，層的堅向剖面線（不考慮層厚度）可以是 堅向的、斜向的、折線形的、曲線形的、組合型的，即為堅向或斜向的水平隔震或減震、耗能 層。
[0025] 耗能抗震縫：隔震主體各部分之間需要設置抗震縫時，抗震縫可設計為具有回覆 能力、耗能能力、限位能力、調頻能力，因此可在抗震縫中選擇設置阻尼器、鎖定裝置、彈性 支承；此抗震縫即為耗能抗震縫。耗能抗震縫局部單側可採用鉸連接方式，而使耗能抗震縫 兩側結構具有轉動耗能能力。
[0026] 堅向隔震或減震、耗能層：層上、下之間是堅向相對移動，具有堅向隔震、減震、耗 能能力，以及堅向承載能力。
[0027] 堅向隔震或減震、耗能層可放置堅向隔震支座、阻尼器，特定情況下，也可以放置 堅向液壓式的隔震器、減震器、阻尼器。堅向隔震或減震、耗能層與堅向的水平隔震或減震、 耗能層是兩個不同的概念。
[0028] 傾斜的堅向隔震或減震、耗能層：層上、下之間是斜向相對移動，具有斜向隔震、減 震、耗能能力，以及堅向承載能力，進而具有堅向隔震、減震、耗能能力。層中設置斜放的滑 動支座、斜放的彈性支座、斜放的減震支座以及阻尼器、耗能器，如圖36?圖39中斜放的隔 震支座26、斜放的彈性支座25。
[0029] 轉動隔震、減震、耗能層：層上、下之間可相對轉動，各隔震、減震、耗能支座有同一 整體轉動中心，支座側移方向垂直於支座與轉動中心的連線，各隔震、減震支座可以處在同 一球面或弧線上，也可以不在同一球面或弧線上，例如，各隔震、減震支座可處在同一水平 高度位置，但傾斜角度不同，可繞同一中心點轉動。或者結構水平橫向與水平縱向可以有各 自不同的轉動中心。
[0030] 堅向或斜向的水平減震或耗能層：除結構主體中不設水平隔震、減震、耗能層外， 與堅向或斜向的水平隔震或減震、耗能層構造相同，即設置抗震抗水平側力構件或結構，在 此抗震抗側力構件或結構與主體結構部分之間留置水平相對位移空間，並可在其間選擇布 置阻尼器、鎖定裝置、彈簧或彈性支承。是堅向或斜向的水平隔震或減震、耗能層的特定情 況。對應地，主體結構可設置耗能抗震縫（可在抗震縫中選擇設置阻尼器、鎖定裝置、彈性 支承）。
[0031] 本發明中所有的堅向或斜向的水平隔震或減震層、水平隔震或減震層均可用堅向 或斜向的水平減震或耗能層、水平減震或耗能層替代，結構可成為耗能、減震結構。
[0032] 堅向的水平隔震或減震、耗能層（包括堅向的水平減震或耗能層）堅向剖面可 以是斜線、折線形、曲線形或三者的組合型，各支座可以不在同一水平面，具有一定抗傾覆 能力。折線形例如，"」"形、" _廠"形、" j"形、"I"形、"，"形、"_n_"形、"=!"形、 "rft"形、"O"形、_TL形；同一堅向的水平隔震或減震、耗能層（包括堅向的水平減 震或耗能層）水平剖面也可以是斜線、折線、曲線或三者的組合。
[0033] 隔震、減震、耗能層也可設置在地面以下，如地下室，也可設置於主體結構及與主 體結構相連的裙房中。水平隔震、減震、耗能層可以是擺式隔震或減震或耗能層、橡膠支座 隔震或減震或耗能層、摩擦滑移隔震或減震或耗能層、滾動摩擦隔震或減震或耗能層、組合 隔震或減震或耗能層。堅向的水平隔震或減震、耗能層局部連接可以是固接、鉸接或有一定 位移能力的連接方式，如，在上部或者中部採用固接、鉸接或有一定位移能力的連接方式。 堅向的水平隔震或減震、耗能層也可不設阻尼器、鎖定裝置、彈性支承，例如設加強臂或設 水平剛性連接時，或隔震、減震結構部分與抗震抗水平側力構件或結構之間距離很大時。 [0034] 隔震主體結構部分可以是一個或多個結構單元。抗震縫可設計為具有回覆能力、 耗能能力、限位能力、調頻能力，可在抗震縫中選擇設置阻尼器、鎖定裝置、彈簧或彈性支 承。
[0035] 抗震抗側力構件或結構以及加強層、剛性構件、剛性結構可採取預應力措施，從而 增加剛度，或在水平隔震、減震、耗能層及局部結構中產生預壓力。
[0036] 除新建結構外，本發明也可以用於結構的加固、改造。
[0037] 本發明的有益效果是，結構具有三維（水平、堅向）隔震、減震能力，可單獨具有 水平隔震、減震能力，也可以單獨具有堅向隔震、減震能力，或者同時具有三維隔震、減震能 力。實現了單層建築、多層建築、高層建築、高聳建築、大跨或大空間建築的三維隔震、減震、 耗能或已有建築的加固改造。堅向隔震、減震時，可保證隔震、減震結構堅向位移、變形協 調，避免產生超過允許值的不均勻變形、位移。改善了涉及的各種結構的隔震、減震效果，結 構具有顯著的三維（水平、堅向）隔震、減震效果，尤其是高層、高聳結構效果顯著。具有抗 傾覆能力、抗風能力、耗能能力、限位能力、限制轉動位移能力。克服了高層、高聳結構隔震、 減震效果差的不足，克服了結構堅向隔震、減震產生較大不協調的變形、較大不均勻位移以 及整體轉動、傾斜的不足，防止了不均勻位移或不協調變形導致上部結構的損傷、過大內應 力、傾覆。轉動隔震或減震、耗能層具有轉動隔震、減震能力，可以化解上部結構剛度大、整 體彎曲變形大、轉動大的特點與柔性水平隔震、減震、耗能層的矛盾，使之良好結合，轉動隔 震或減震、耗能層的隔震、減震效果顯著，尤其是對於高聳結構。具體施工時也是可行的，容 易實現。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038] 下面結合附圖對本發明進一步說明。
[0039] 圖1?圖41中：1為堅向或斜向的水平隔震層、減震層或耗能層段，其中可放置阻 尼器、彈簧。2為隔震、減震或耗能結構部分，如，框架。3為抗震結構部分；如，筒、框架。4 為水平隔震層、減震層或耗能層。5為固定端。6為堅向隔震層、減震層或耗能層，或堅向隔 震、減震、耗能支座，包括堅向液壓式隔震、減震支座、阻尼器。7為加強層（或轉換層、加強 構件、剛性層、加強帶）。8為水平隔震層、減震層或耗能層與堅向隔震層、減震層或耗能層 之間的水平剛性層，保證各水平隔震支座水平位移相同或協調一致。9為水平固定連接或水 平杆鉸連接。10為堅放的隔震支座。11為堅放的碟式（或碟形）彈簧支座。12為下部結 構或基礎。13為鉸接或堅向杆連接。14為弧形轉動隔震層、減震層或耗能層。15為轉動中 心。16為縱向或環向的、或者封閉的堅直桁架，或者堅向剛性構件（如混凝土牆帶）；如果 為大跨、空間結構的封閉帶或環形帶，也可設置平面內水平拉杆、拉索連接，或預應力拉杆、 拉索連接，以增加整體性、水平剛度，如網球拍、羽毛球拍。17為樓蓋、屋蓋或屋架、網架，如， 大跨結構。18為水平隔震支座。19為固定連接。20為水平隔震層、減震層或耗能層與堅向 隔震層、減震層或耗能層之間的剛性結構。21為虛線，表示轉動半徑。22為彈簧支座或阻 尼器。23為4與6的組合。24為隔震層蓋板。25為斜放的堅向隔震、減震、耗能支座，包括 堅向液壓式隔震、減震支座、阻尼器；如，碟式彈簧支座。26為橡膠支座；如普通橡膠支座、 鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座。27為剛性結構或樓蓋、屋蓋。28為上部結構。29為剪力 牆結構。30為支承結構。31為拉杆、壓杆或拉索，可形成網。
[0040] 圖1是本發明的一種只設一個筒的布置方式的平面布置圖。圖2是是本發明的一 種設了四個分離筒的布置方式的平面布置圖。圖3是本發明的一種四角處各設一個筒的布 置方式的平面布置圖。圖4是一種隔震主體為兩個或兩個以上時的平面布置圖。圖5是設 置了剪力牆加強層、堅向隔震或減震或耗能層、水平隔震或減震或耗能層、堅向的水平隔震 或減震或耗能層的剖面圖，可與圖1中1-1或圖4中4-4剖面圖對應，堅向隔震或減震或耗 能層可設置碟式彈簧、彈簧支座、阻尼器；其中水平隔震或減震或耗能層與堅向隔震、減震 或耗能層之間可設置水平剛性層，保證各水平隔震支座水平位移相同、一致。圖6是設置了 支承加強層、堅向隔震或減震或耗能層、水平隔震或減震或耗能層、堅向的水平隔震或減震 或耗能層的剖面圖，可與圖1中1-1或圖4中4-4剖面圖對應。圖7是設置了剪力牆加強 層、堅向隔震或減震或耗能層、水平隔震或減震或耗能層、堅向的水平隔震或減震或耗能層 的剖面圖，堅向的水平隔震或減震或耗能層中局部設置了水平固定連接或水平杆鉸連接， 可與圖1中1-1或圖4中4-4剖面圖對應。圖8是設置了剪力牆加強層、堅向隔震或減震或 耗能層、水平隔震或減震或耗能層、堅向的水平隔震或減震或耗能層的剖面圖，堅向的水平 隔震或減震或耗能層中局部設置了堅放的隔震支座，可與圖1中1-1或圖4中4-4剖面圖對 應。圖9是設置了剪力牆加強層、堅向隔震或減震或耗能層、水平隔震或減震或耗能層、堅 向的水平隔震或減震或耗能層的剖面圖，堅向的水平隔震或減震或耗能層中局部設置了堅 放的碟式彈簧支座或彈簧，可與圖1中1-1或圖4中4-4剖面圖對應。圖10是設置了剪力 牆加強層、堅向隔震或減震或耗能層、弧形轉動隔震或減震或耗能層、堅向的水平隔震或減 震或耗能層的剖面圖，可與圖1中1-1或圖4中4-4剖面圖對應。圖11是設置了剪力牆加 強層、堅向隔震或減震或耗能層、弧形轉動隔震或減震或耗能層、堅向的水平隔震或減震或 耗能層的剖面圖，堅向的水平隔震或減震或耗能層中局部設置了水平固定連接或水平杆鉸 連接，可與圖1中1-1或圖4中4-4剖面圖對應。圖12是設置了剪力牆加強層、堅向隔震或 減震或耗能層、弧形轉動隔震或減震或耗能層、堅向的水平隔震或減震或耗能層的剖面圖， 堅向的水平隔震或減震或耗能層中局部設置了堅放的隔震支座，可與圖1中1-1或圖4中 4-4剖面圖對應。圖13是設置了桁架支承加強層、堅向隔震或減震或耗能層、水平隔震或 減震或耗能層、堅向的水平隔震或減震或耗能層的剖面圖，加強層設置於結構中部高度處， 可與圖1中1-1或圖4中4-4剖面圖對應。圖14是設置了剪力牆加強層、堅向隔震或減震 或耗能層、水平隔震或減震或耗能層、堅向的水平隔震或減震或耗能層的剖面圖，加強層設 置於結構中部高度處，可與圖1中1-1或圖4中4-4剖面圖對應。圖15是框架-剪力牆結 構設置了剪力牆加強層、堅向隔震或減震或耗能層、水平隔震或減震或耗能層的剖面圖。圖 16是框架結構設置了剪力牆加強層、堅向隔震或減震或耗能層、水平隔震或減震或耗能層 的剖面圖。圖17是設置了剪力牆加強層、堅向隔震或減震或耗能層、水平隔震或減震或耗 能層、堅向的水平隔震或減震或耗能層的剖面圖，底部固定的抗側力結構與隔震主體結構 不等高，抗側力結構上部設置了串聯的水平與堅向隔震支座，以適應變形要求，可與圖1中 1-1或圖4中4-4剖面圖對應。筒體頂部與框架柱之間也可無連接，以適應變形要求。圖 18是設置了剪力牆加強層、堅向隔震或減震或耗能層、水平隔震或減震或耗能層、堅向的水 平隔震或減震或耗能層的剖面圖，底部固定的抗側力結構與隔震主體結構不等高，抗側力 結構上部自由，可與圖1中1-1或圖4中4-4剖面圖對應。圖19是設置了多個水平隔震或 減震或耗能層、兩個或以上加強層的剖面圖，設置了剪力牆加強層、桁架支承加強層、堅向 隔震或減震或耗能層、水平隔震或減震或耗能層、堅向的水平隔震或減震或耗能層，加強層 與抗側力構件之間局部設置了水平固定連接或水平杆鉸連接，可與圖1中1-1或圖4中4-4 剖面圖對應。圖20是設置了兩個或以上加強層的剖面圖，加強層上下局部設置柔性連接， 設置了剪力牆加強層、桁架支承加強層、堅向隔震或減震或耗能層、水平隔震或減震或耗能 層、堅向的水平隔震或減震或耗能層，加強層與抗側力構件之間局部設置了水平固定連接 或水平杆鉸連接，可與圖1中1-1或圖4中4-4剖面圖對應。圖21是設置了弧形轉動隔 震或減震或耗能層的剖面圖，隔震或減震或耗能層各支座在同一轉動方向具有相同轉動中 心。圖22是設置了弧形轉動隔震或減震或耗能層、堅向的水平隔震或減震或耗能層的剖面 圖，隔震或減震或耗能層各支座在同一轉動方向具有相同轉動中心。圖23是設置了弧形轉 動隔震或減震或耗能層、堅向的水平隔震或減震或耗能層的剖面圖，堅向的水平隔震或減 震或耗能層中局部設置了水平固定連接或水平杆鉸連接，隔震或減震或耗能層各支座在同 一轉動方向具有相同轉動中心。圖24是設置了弧形轉動隔震或減震或耗能層、堅向的水平 隔震或減震或耗能層的剖面圖，堅向的水平隔震或減震或耗能層中局部設置了堅放的隔震 支座或堅放的碟式彈簧支座，隔震或減震或耗能層各支座在同一轉動方向具有相同轉動中 心。
[0041] 圖25是結構水平、堅向隔震的剖面圖，支座與上部結構為鉸接或堅向杆連接。圖 26是結構水平、堅向隔震剖面圖，支座與上部結構為固定連接。圖27是結構水平、堅向隔 震的剖面圖，支座上方上部結構設置了縱向或環向布置的剛性構件。圖28是結構水平、堅 向隔震的剖面圖，屋架或網架下方另外設置了縱向或環向布置的剛性構件置於支座上。圖 29是結構水平、堅向隔震的剖面圖，屋架或網架端部無端杆。圖30是結構水平、堅向隔震的 剖面圖，屋架或網架側面為T型。圖31是結構水平、堅向隔震的剖面圖，上部結構設置了縱 向或環向布置的剛性構件並向下延長置於支座上。圖32是結構水平、堅向隔震的剖面圖， 屋架或網架下方另外設置了縱向或環向布置的剛性構件置於支座上，水平隔震或減震或耗 能層與堅向隔震或減震或耗能層之間另設置了縱向或環向布置的剛性構件，如桁架、混凝 土牆帶。圖33是結構水平、堅向隔震的剖面圖，上部結構設置了縱向或環向布置的剛性構 件並向下延長置於支座上，水平隔震或減震或耗能層與堅向隔震或減震或耗能層之間另設 置了縱向或環向布置的剛性構件，如桁架、混凝土牆帶。圖34是結構水平、堅向隔震的剖面 圖，支座上方上部結構設置了縱向或環向布置的剛性構件，水平隔震或減震或耗能層與堅 向隔震或減震、耗能層之間另設置了縱向或環向布置的剛性構件，如桁架、混凝土牆帶。圖 35是結構水平、堅向隔震的剖面圖，屋架或網架下方另外設置了縱向或環向布置的剛性構 件置於支座上，水平隔震或減震、耗能層與堅向隔震或減震或耗能層之間另設置了縱向或 環向布置的剛性構件，如桁架、混凝土牆帶。
[0042] 圖36為大跨、空間結構三維隔震、減震剖面圖，傾斜堅向隔震層的滑移面之間放 置橡膠支座、設置水平隔震層，滑移面下方放置了碟形彈簧支座，也可以放置阻尼器、液壓 減震支座、限位裝置，封閉或環向布置的剛性構件內側設拉杆或拉索連接，以加強環向構件 的整體水平剛度，又整體減小自重。圖37是傾斜堅向隔震層的滑移面之間放置橡膠支座、 設置水平隔震層的剖面圖，滑移面下方放置了碟形彈簧支座，也可以放置阻尼器、液壓減震 支座、限位裝置。圖38是傾斜堅向隔震層的滑移面之間放置橡膠支座、設置水平隔震層的 剖面圖，水平隔震層與堅向隔震層之間有結構層，滑移面下方放置了碟形彈簧支座，也可以 放置阻尼器、液壓減震支座、限位裝置。圖39是傾斜堅向隔震層的滑移面之間放置橡膠支 座、設置水平隔震層的剖面圖，水平隔震層與堅向隔震層之間有帶支承的結構層（或者為 帶剪力牆的結構層），滑移面下方放置了碟形彈簧支座，也可以放置阻尼器、液壓減震支座、 限位裝置。
[0043] 圖40為抗震結構部分是框架的三維（水平、堅向）隔震、減震的剖面圖，設置了剪 力牆加強層、支承加強層、堅向隔震或減震或耗能層、水平隔震或減震或耗能層、堅向的水 平隔震或減震或耗能層段。圖41為抗震結構部分是框架且設置了轉動隔震層的三維（水 平、堅向）隔震、減震的剖面圖，與圖40不同之處在於設置了轉動隔震層。
[0044] 圖1?圖41中堅向的水平隔震或減震、耗能層可選擇布置彈簧（提供彈性回復 力）、阻尼器（提供阻尼）、摩擦限位裝置（為鎖定裝置，不地震時提供抗風能力，地震時也 可以提供阻尼）。
[0045] 圖1?圖41中堅向隔震或減震、耗能層可設置碟式彈簧、彈簧支座、阻尼器。
[0046] 圖10?圖12、圖21?圖24、圖41中，轉動中心在兩個方向可以重合，也可以不重 合。
[0047] 圖25?圖36除可用於普通結構外，尤其可適用於大跨度結構。圖37?圖39也 可用於大跨度結構。圖5?圖41中水平隔震、減震、耗能支座位置可與堅向隔震、減震、耗 能支座互換，或者水平隔震、減震、耗能層位置可與堅向隔震、減震、耗能層互換。
[0048] 圖5?圖41中，當在隔震層、減震層或耗能層中設置堅嚮導向裝置時，保證堅向隔 震、減震支座只有堅向位移而無水平位移，可保證各水平隔震支座水平位移相同或協調一 致，保證堅向隔震、減震、耗能層部分沒有水平位移，保證水平隔震、減震、耗能層部分水平 位移相同或協調一致，因此可不設置8,即水平隔震或減震或耗能層與堅向隔震、減震或耗 能層之間的水平剛性層。
[0049] 圖1?圖41中（如圖7?圖20、圖40?圖41中），1中可以設置9、10、11、22，其 不限制結構2的整體堅向位移，也對2具有一定導向作用，而對2的水平位移、轉動位移有 調節作用。圖21?圖24中，也可以設置6,1中設置的9、10、11、22不限制結構2的整體堅 向位移，也對2具有一定導向作用，而對2的水平位移、轉動位移有調節作用，如果9、10、11、 22設置在轉動中心附近，可基本不限制結構2的整體轉動。
[0050] 隔震主體部分可以是一個或多個結構單元；如圖4所示。抗震縫中可選擇設置阻 尼器、鎖定裝置、彈性支承。

【具體實施方式】
[0051] 在圖5?圖35中，隔震層採用常規的隔震層設置方式時，可以設在建築物底部也 可以設置在中部，可以設置一層也可以設置多層，如，支座可以是橡膠支座、摩擦支座、滾動 支座、滑移支座、擺式支座、擺式支承。
[0052] 圖10?圖12、圖41中，設置了堅向剖面為弧形轉動隔震或減震或耗能層的隔震、 減震、耗能支座時，支座按照設計傾斜角度安裝施工。圖21?圖24中，設置了具有弧形轉 動隔震或減震、耗能能力的隔震、減震或耗能層時，隔震、減震或耗能支座可按照轉動協調 的設計傾斜角度安裝施工。
[0053] 加強層（或轉換層、加強構件、剛性層、加強帶）可按照常規高層建築施工方法實 施。也可局部設置。
[0054] 在圖7、圖11、圖18?圖20、圖23、圖25中，鉸連接可為鋼鉸接，也可以為近似的 鉸連接，如可設薄弱位置；鋼筋混凝土鉸可選擇通過少配鋼筋實現。
[0055] 在圖7、圖11、圖18?圖20、圖23、圖26中，水平固定連接或水平杆鉸連接可為鋼 接，也可以為與理想設計近似的連接，鋼筋混凝土鉸可選擇通過少配鋼筋實現。
[0056] 在圖1?圖4中，抗側力結構或構件（如：筒、框架）宜對稱布置，可以布置在中 部、四邊，抗側力構件的數目、剛度、尺寸可計算確定。抗側力構件水平截面一般可以是矩形 筒體、圓形筒體、箱形筒體、"十"字形截面、"工"字形截面，也可以採用其它截面形式。抗側 力構件也可以是由支撐組成桁架。抗側力構件也可以採用剛度較大的結構。抗側力結構可 以是框架結構、框架剪力牆結構、框筒結構、巨型框架等。
[0057] 堅向的水平隔震或減震、耗能層中，每層的隔震、減震、耗能支座以及阻尼器或鎖 定裝置一般可設置在樓蓋、屋蓋高度位置，水平面上沿抗側力構件周邊布置。具體數目要根 據具體結構計算確定。
【權利要求】
1. 一種水平或堅向隔震、減震、耗能結構體系，其特徵是：設置了水平隔震、減震、耗能 層，設置堅向隔震或減震、耗能層，堅向隔震或減震、耗能層上方或上部結構中可設置轉換 層或加強層、加強構件（或剛性層、加強帶），可減小上部隔震、減震、耗能結構部分的堅向 不均勻位移；可設置抗震抗水平側力構件或結構，在抗震抗側力構件或結構與隔震主體部 分之間設置堅向或斜向的水平隔震或減震、耗能層，此堅向或斜向的水平隔震或減震、耗能 層具有水平相對位移空間，並可在堅向或斜向的水平隔震或減震、耗能層選擇設置阻尼器、 鎖定裝置、彈性支承、隔震支座；抗震抗側力構件或結構可減小堅向隔震或減震、耗能層的 整體傾斜變形，可導向；水平隔震或減震、耗能層與堅向或斜向的水平隔震或減震、耗能層 之間宜設置單向或雙向水平剛性層，保證各水平隔震支座水平位移協調一致；抗震抗側力 構件或結構的高度可與隔震主體不等高；可選擇設置耗能抗震縫；結構加固改造可採用水 平或堅向隔震、減震、耗能結構體系。
2. 根據權利要求1所述的水平或堅向隔震、減震、耗能結構體系，其特徵是：水平隔震 或減震、耗能層可以為轉動隔震、減震、耗能層，水平橫向與水平縱向可以是不同的轉動中 心；堅向或斜向的水平隔震或減震、耗能層局部可設置杆連接、堅向放置的水平隔震支座連 接、堅向放置的堅向隔震支座連接。
3. 根據權利要求1所述的水平或堅向隔震、減震、耗能結構體系，其特徵是：水平隔震 或減震、耗能層與堅向或斜向的隔震或減震、耗能層在不同高度的位置可互換；可設置一層 或多層的水平隔震或減震、耗能層，可設置一層或多層堅向或斜向的隔震或減震、耗能層； 水平隔震層或可改為減震、耗能層而成為減震、耗能結構體系；轉換層或加強層可設置支 承、剪力牆、厚板。
4. 一種轉動隔震、減震、耗能結構體系，其特徵是：設置了隔震、減震、耗能層，隔震或 減震、耗能層為轉動隔震、減震、耗能層，可轉動的隔震或減震或耗能層各隔震、減震、耗能 支座有同一整體轉動中心；各隔震、減震、耗能支座可處在同一水平高度位置，但傾斜角度 不同；也可用於高聳結構，如塔；轉動隔震層或可改為減震、耗能層而成為減震、耗能結構 體系；結構加固改造可採用轉動隔震、減震、耗能結構體系，如古建築加固，古塔加固。
5. 根據權利要求4所述的轉動隔震、減震、耗能結構體系，其特徵是：結構水平橫向與 水平縱向可以有各自不同的轉動中心；或可加設堅向隔震或減震、耗能層，或可加設水平隔 震或減震、耗能層；可設置抗震抗水平側力構件或結構，在抗震抗側力構件或結構與隔震結 構部分之間設置堅向或斜向的水平隔震或減震、耗能層，堅向或斜向的水平隔震或減震、耗 能層局部可設置杆連接、堅向放置的水平隔震或減震支座連接、堅向放置的堅向隔震或減 震支座連接。
6. -種堅向隔震、減震、耗能結構體系，其特徵是：或可設置水平隔震或減震、耗能層， 設置傾斜的堅向隔震或減震、耗能層，即設水平面內剛度大的剛架、桁架、網架或結構，在此 剛架、桁架或結構上部設傾斜滑移方向和角度相同的平行斜面，上部結構放置、支承在此斜 面上並可以沿斜面滑移；上下傾斜滑移面之間可設置橡膠支座；傾斜面下方可設置彈性支 座、液壓減震支座，並可設置阻尼器、限位裝置、隔震支座；平行滑移斜面上方或可設置水平 面內整體剛度大的剛架、桁架或結構；可設置側向限位裝置、鎖定裝置、隔震支座；水平隔 震層、傾斜的堅向隔震層或可改為減震、耗能層；結構加固改造可採用堅向隔震、減震、耗能 結構體系或三維隔震、減震、耗能結構體系。
7. 根據權利要求6所述的堅向隔震、減震、耗能結構體系，其特徵是：可設置抗震抗側 力構件或結構、設置堅向或斜向的水平隔震或減震、耗能層；剛架或可以用加強層、加強構 件或轉換層代替。
8. -種堅向隔震、減震、耗能結構體系，其特徵是：或可設置水平隔震或減震、耗能層， 大跨結構、空間結構設置傾斜的堅向隔震或減震、耗能層，可設置、採用水平面內剛度大的 桁架、網架、構件或組合結構，此水平面內剛度大的結構如果為封閉帶狀結構、環形帶狀結 構或環形構件，其內部或可設置拉杆、壓杆、拉索連接，或預應力拉杆、壓杆、拉索連接，可增 加整體性、水平剛度；在此水平面內剛度大的桁架、網架、構件或組合結構上方設傾斜滑移 方向和角度相同的平行斜面，上部結構放置、支承在此斜面上並可以沿斜面滑移；傾斜滑移 面之間可摩擦滑動，或者上下傾斜滑移面之間設置橡膠支座相對移動；傾斜面下方可設置 彈性支座、液壓減震支座，並可設置阻尼器、限位裝置、隔震支座；可設置側向限位裝置、鎖 定裝置、隔震支座；水平隔震層、傾斜的堅向隔震層或可改為減震、耗能層；結構加固改造 可採用堅向隔震、減震、耗能結構體系或三維隔震、減震、耗能結構體系。
9. 一種水平或堅向隔震、減震、耗能結構體系，其特徵是：設置了水平隔震或減震、耗 能層，設置堅向隔震或減震、耗能層，堅向隔震或減震、耗能層上方或上部結構中設置轉換 層或加強層、轉換構件、剛性構件，或者利用、加強堅向隔震或減震、耗能層上方結構本身剛 度，以減小上部隔震、減震結構部分的堅向不均勻位移、變形，例如，大跨結構、空間結構、局 部需隔震、減震、耗能的結構；或者水平隔震或減震、耗能層與堅向隔震或減震、耗能層之間 宜設置單向或雙向水平剛性層；大跨、大跨空間結構以及結構局部隔震、減震、耗能可採用 此水平或堅向隔震、減震、耗能結構體系；也可單獨設置堅向隔震或減震、耗能層；可根據 需要選擇設置耗能抗震縫；水平隔震層、堅向隔震層或可改為減震、耗能層；結構加固改造 可採用水平或堅向隔震、減震、耗能結構體系。
【文檔編號】E04B1/98GK104278768SQ201310297810
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月6日 優先權日:2013年7月6日
【發明者】趙世峰 申請人:趙世峰