改進的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系的製作方法

2023-12-09 00:32:06

改進的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系的製作方法
【專利摘要】改進的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，隔震、減震或耗能層的豎向剖面或水平向剖面的一部分可選擇為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式。改進的非水平直線形剖面的轉動隔震、減震或耗能層結構體系，轉動隔震、減震或耗能層的豎向剖面或水平向剖面可選擇為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式。改進的非水平直線形剖面的豎向隔震、減震或耗能層結構體系，豎向隔震、減震或耗能層的豎向剖面或水平向剖面可選擇為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式。改進的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層可抗傾覆，可限制、減小傾覆轉動位移，可防止超過最大允許位移，可減小隔震支座拉力，可實現長周期結構減震，可避免「自鎖」；隔震、減震、耗能層可設置多道豎向段或斜向段。
【專利說明】改進的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系
【技術領域】
[0001]本發明涉及幾種建築結構隔震、減震、耗能體系，涉及非水平直線形(如，折線形、曲線形、或者其組合)隔震層、減震層或耗能層的建築結構隔震、減震、耗能體系，可抗傾覆。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，可以限制傾覆位移、轉動位移。可以具有較大結構剛度對比變化調整。設置的隔震層、減震層或耗能層的剖面可以是折線形、曲線形或兩者的組合。
【背景技術】
[0002]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，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。
[0003]目前隔震結構只是設置水平隔震層，高層隔震也是局限於只設置水平隔震層，缺陷在於:具有傾覆問題(抗拉能力差)、隔震效果不夠好的問題(周期長)、高寬比限制問題，採用的抗拉措施存在「自鎖」問題，大變形時抗拉措施反而限制變形能力。目前這些問題作為業界公認的問題仍然困擾土木工程領域，多年來一直是一個業界普遍公認的待解問題。目前的思路只是減小傾覆力或提高支座抗拉能力，仍然只是設水平隔震層，是緩解危險，不能根本解決問題，與本發明申請的方法完全不同。國家《建築抗震設計規範》GB50011-2010仍然限制隔震結構高寬比，要求進行整體傾覆驗算，防止支座出現拉應力。而GB50011-2008還限制高度在40米內，限制周期在1.0秒內。

【發明內容】

[0004]為了解決目前多、高層隔震結構只是設置水平隔震層，具有傾覆問題(抗拉能力差)、隔震效果不夠好的問題(周期長)、高寬比限制問題、避免「自鎖」問題，為了提高結構的隔震、減震能力，本發明提供了幾種改進措施，以解決目前存在的技術問題、缺陷以及相關研究、應用難點。
[0005]在抗地震設防地區，為了克服現有隔震技術在高層建築中抗傾覆力矩能力不足而應用受限的不足，為了提高抗側力結構水平剛度，為了提高結構耗能能力，為了改善隔震效果，本發明提供了幾種改進措施，這些措施可以提供抵抗隔震結構水平傾覆力矩的能力，抵抗風荷載的能力，增加結構剛度，增加耗能能力，同時又有隔震、減震、耗能的效果，可以應用於高層建築、大高寬比建築、高聳建築的隔震、減震或耗能。本發明也可以應用於多層建
Λ-Α-鞏。
[0006]隔震層:設置若干個隔震支座，具有大變形能力的層，減震層:設置若干個減震支座或減震支承的層，或者隔震層中設置耗能裝置，薄弱層也可以作為一種減震層。耗能層:設置若干個耗能支座或支承的層，或者隔震層中設置耗能裝置，薄弱層也可以作為一種耗能層。[0007]非水平直線形(剖面)的(如，斜線形、折線形、曲線形或者其組合)隔震層、減震層或耗能層:是指隔震層、減震層或耗能層的豎向剖面可以是斜線形、折線形、曲線形或三者的組合型(是「層」的剖面，忽略了垂直於線型方向的尺寸，忽略了隔震支座、阻尼器、鎖定裝置的尺寸；如水平段忽略高度，為「一」形，豎向段忽略厚度，為「 I 」形，斜向段忽略厚度，為「/」形)，可抗傾覆；折線形例如，「」，，形、「_T」形、「」，，形、「―廠，，形、「y」形、
形、「=1」形、形、「~Π~」形、」1_形。這種折線、曲線形隔震層、減震層、耗能層具備與普通「一」字形水平隔震層不同的特徵與能力，各支座可以不在同一水平面，使得隔震層、減震層、耗能層不同位置的支座、阻尼器、鎖定裝置之間具有高度差，這些具有高度差的支座、阻尼器、鎖定裝置均可對隔震、減震主體結構提供抗彎、抗傾覆能力，具有較強的抗傾覆能力、耗能能力、減震效果、限制水平位移及轉動位移能力。結構隔震層、減震層或耗能層的非水平段部分留置足夠水平相對位移空間(兩側結構之間的淨距)，保證允許的最大水平位移。非水平直線形的隔震層、減震層或耗能層的水平剖面也可以是斜線形、折線形、曲線形或三者的組合型。
[0008]通過設置非常規、非水平的隔震層、減震層或耗能層，結構可劃分為隔震結構部分、耗能結構部分、抗震結構部分的組合；結構剛度可人為調整，可以大幅提高抗震部分的剛度，可以大幅減小隔震部分的剛度，或反之；可減小剛度突變的危害，克服剛度不均勻帶來的內力、位移、變形不均勻等困難，克服抗震結構的不足，克服隔震結構的限制。
[0009]非水平直線形的(如，斜線形、折線形、曲線形或者其組合)隔震層、減震層或耗能層結構可用於結構加固、改造。對抗震或耗能結構進行隔震加固、改造，對隔震、耗能結構進行抗傾覆加固、改造，增加結構的抗傾覆能力、耗能能力、減震效果。
[0010]抗震結構部分的剛度可以較大，隔震結構部分的剛度可以較小。耗能部分除水平布置外，可沿豎向布置，使得阻尼可沿高度方向布置，具備抗傾覆能力、轉動耗能能力、減小轉動位移能力。同樣，限位裝置、鎖定裝置也可以沿豎向布置，使得限位裝置、鎖定裝置可沿高度方向布置，具備抗傾覆能力、轉動限位能力與鎖定能力。
[0011]非水平直線形的(如，斜線形、折線形、曲線形或者其組合)隔震層、減震層或耗能層結構，可抗傾覆，可使結構隔震支座、減震支座、阻尼、限位裝置、鎖定裝置具有高度差，如在水平的不同平行段位置的隔震支座、減震支座、阻尼、限位裝置、鎖定裝置，其平行而具有高度差，從而受力時產生力矩，產生彈性回復力矩、阻尼力矩，限制水平位移、轉動位移，鎖定水平位移、轉動位移。
[0012]同樣，水平隔震支座、阻尼、限位裝置、鎖定裝置沿豎向、斜向布置，可使結構隔震支座、阻尼、限位裝置、鎖定裝置具有高度差，從而受力時產生力矩，產生彈性回復力矩、阻尼力矩，限制水平位移、轉動位移，鎖定水平位移、轉動位移。
[0013]水平隔震支座沿豎向、斜向布置，還可以利用水平隔震支座的抗壓剛度，限制隔震結構部分的轉動，沿豎向提供抗傾覆力矩。限位裝置、鎖定裝置沿豎向、斜向布置，也可以限位、鎖定豎向位移，達到抗傾覆的目的，而又不影響隔震效果。其作用、位移的方向，除了沿水平方向外，隔震支座、阻尼、限位裝置、鎖定裝置也可以沿豎向、斜向布置。
[0014]隔震支座、阻尼、限位裝置、鎖定裝置可根據功能、設計需要而沿任意方向布置。
[0015]隔震層也可以改為耗能層，仍可具有上述所有功能，只是復位能力略差，剛度較大。[0016]除水平向外，隔震層、減震層、耗能層也可以為豎向隔震層、減震層、耗能層。
[0017]這種隔震部分、耗能部分、抗震部分的組合隔震、減震、耗能結構體系還具有TMD (調頻質量阻尼)作用。
[0018]豎向隔震層、減震層、耗能層:設置豎向隔震支座、減震器、耗能器、阻尼器、限位裝置、鎖定裝置(可設置全部或部分)的部分，或者是具有豎向隔震、減震或耗能功能的部分。可以與水平隔震支座組合或與水平隔震、減震、耗能層組合為三維隔震層、減震層、耗能層。
[0019]豎向減震層、耗能層:設置豎向減震支座、耗能器、阻尼器、限位裝置、鎖定裝置的部分，或者是具有豎向減震或耗能功能的部分。可以與水平減震支座組合或與水平減震、耗能層組合為三維減震層、耗能層。
[0020]轉動層:或稱為轉動隔震、減震或耗能層，是一種隔震、減震或耗能層，具有轉動能力，具有對力矩的隔震、減震或耗能能力，層上、下之間可相對轉動，層內不同位置的隔震、減震支座方向不同，但可具有相同的轉動中心，支座側移方向垂直於支座與轉動中心的連線，例如，各支座在同一個球面上，指向球心，位移方向為球面切向；層內各隔震、減震支座也可以不在同一球面或弧線上，而具有相同的轉動中心，例如，各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。轉動層的豎向剖面及水平剖面可以是斜線形、曲線形、折線形、或組合形式(忽略了垂直於線型方向的尺寸，忽略了隔震支座、阻尼器、鎖定裝置的尺寸)。
[0021]水平層(水平隔震、減震或耗能層):具有水平位移能力，其豎向剖面及水平剖面可以是斜線形、曲線形、折線形、或組合形式(忽略了垂直於線型方向的尺寸，忽略了隔震支座、阻尼器、鎖定裝置的尺寸)。
[0022]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:一種非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，採取隔震、減震措施，其特徵是:可抗傾覆，設置了隔震、減震或耗能層，隔震、減震或耗能層的豎向剖面或水平向剖面可選擇為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式(非水平直線形)，也可以分段設置隔震、減震或耗能層，隔震、減震或耗能層中可設置隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置；依據功能，隔震、減震或耗能層可分段為隔震段、耗能段、自由段、抗傾覆段、限位段、轉動段或組合段；這種隔震、減震或耗能層除具有隔震、減震能力外，具有抗傾覆能力，具有限制、減小傾覆轉動位移的能力，具有防止超過最大允許位移的能力，具有減小隔震支座拉力的能力，具有耗能能力，具有水平TMD、豎向TMD、轉動TMD能力，具有提高長周期結構減震效果的能力，避免「自鎖」問題；或者可用於不規則、複雜結構的隔震、減震或耗能，以及可用於結構加固改造；隔震、減震或耗能層的豎向、斜向分段中也可以設置水平隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置；可附加組合設置豎向隔震、減震或耗能層進行三維隔震、減震或耗能；設置豎向隔震、減震或耗能層時，若其豎向剖面選擇為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式時，具有銷栓咬合作用，可作為豎向隔震、減震或耗能的位移導向、限位裝置。
[0023]隔震、減震或耗能層的水平剖面可以選擇為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式，也可以分段單獨設置或者分段組合設置。隔震、減震或耗能層的非水平段(如豎向段)需留有足夠位移空間，保證允許的水平位移。
[0024]隔震、減震或耗能層可單獨設置為隔震層，單獨設置為耗能層，單獨設置為耗能層；也可以混合設置。隔震、減震或耗能層的水平剖面、豎向剖面可在同一段組合、混合設置隔震器、耗能器、減震器、限位裝置，也可以按照功能分段設置隔震段、耗能段、減震段、限位段、抗傾覆段，進而組合。
[0025]抗震結構部分與隔震、減震、耗能結構部分可分別選擇剛度大的結構或結構形式，也可以分段單獨設置或者分段組合設置，抗震部分結構或者可以為構件，如剪力牆、支撐、筒、外筒、外框筒、外框架。圖32?圖35即為幾種設置外筒、外框筒、外框架、外框架結構的結構形式。
[0026]隔震、減震或耗能層中局部可設置水平或豎向的剛性連接、鉸連接，如剛性杆連接、二力杆連接、鉸連接。
[0027]隔震、減震或耗能層可為隔震段、減震段、耗能段、限位段、鎖定段的分段組合；隔震層、減震層、耗能層可單獨設置或組合設置，或者分段設置或分段獨立設置。
[0028]隔震、減震或耗能層可以是分段為不同隔震、減震或耗能形式的組合；如橡膠支座隔震、減震或耗能層段，擺式隔震、減震或耗能層段，滾動摩擦支座隔震、減震或耗能層段，滑動摩擦支座隔震、減震或耗能層段，電磁隔震、減震或耗能層段的組合。
[0029]隔震、減震或耗能層也可以只設置阻尼器，不設置隔震支座。
[0030]一種非水平直線形剖面的減震或耗能層結構體系，採取減震措施，其特徵是:可抗傾覆，設置了減震、耗能層，減震、耗能層的豎向剖面或水平向剖面可選擇為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式(非水平直線形)，也可以分段設置減震、耗能層，減震、耗能層中可設置減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置；依據功能，減震、耗能層可分段為耗能段、自由段、抗傾覆段、限位段、轉動段或組合段；這種減震、耗能層除具有減震能力外，具有抗傾覆能力，具有限制、減小傾覆轉動位移的能力，具有防止超過最大允許位移的能力，具有減小支承拉力的能力，具有耗能能力，具有水平TMD、豎向TMD、轉動TMD能力，具有提高長周期結構減震效果的能力；或者可用於不規則、複雜結構的減震、耗能，以及可用於結構加固改造；減震或耗能層的豎向、斜向分段中也可以設置水平隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置；可附加組合設置豎向減震或耗能層進行三維減震或耗能；設置豎向減震或耗能層時，若其豎向剖面選擇為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式時，具有銷栓咬合作用，可作為豎向減震或耗能的位移導向、限位裝置。薄弱層可以作為一種減震、耗能層。圖13、15、18、20、23即為幾種減震、耗能結構形式。
[0031]一種非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，採取隔震、減震措施，其特徵是:可抗傾覆，設置了隔震、減震或耗能層，隔震、減震或耗能層的豎向(高度方向)剖面或水平向剖面的一部分可選擇為斜線形、曲線形、折線形、或組合的封閉形式(非水平直線形)，部分隔震結構體與上下結構體通過隔震、減震或耗能層連接嵌合，這個部分隔震結構體與上下結構體進而形成巨型銷栓，具有銷栓作用；也可以分段設置隔震、減震或耗能層，隔震、減震或耗能層中可設置隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置；依據功能，隔震、減震或耗能層可分段為隔震段、耗能段、自由段、抗傾覆段、限位段、轉動段或組合段；這種隔震、減震或耗能層除具有隔震、減震能力外，具有抗傾覆能力，具有限制、減小傾覆轉動位移的能力，具有防止超過最大允許位移的能力，具有減小隔震支座拉力的能力，具有耗能能力，具有水平TMD、豎向TMD、轉動TMD能力，具有提高長周期結構減震效果的能力；或者可用於不規則、複雜結構的隔震、減震或耗能，以及可用於結構加固改造；隔震、減震或耗能層的豎向、斜向分段中也可以設置水平隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置；可附加組合設置豎向隔震、減震或耗能層進行三維隔震、減震或耗能；設置豎向隔震、減震或耗能層時，巨型銷栓可作為豎向隔震、減震或耗能的位移導向、限位裝置，具有銷栓咬合作用。圖27?圖29即為幾種結構形式。
[0032]隔震、減震或耗能層可為隔震段、減震段、耗能段、限位段、鎖定段的分段組合；隔震層、減震層、耗能層可單獨設置或組合設置，或者分段設置或分段獨立設置；如，水平隔震層上部為隔震層段，水平隔震層下部為耗能層段，或者反之，水平隔震層下部為隔震層段，水平隔震層上部為耗能層段。
[0033]或者不設整體水平隔震層，只設置豎向(高度方向)剖面或水平向剖面為封閉形式的隔震、減震或耗能層，具有TMD作用。
[0034]一種非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，採取隔震、減震措施，其特徵是:可抗傾覆，設置了隔震、減震或耗能層，隔震、減震或耗能層的豎向(高度方向)剖面或水平向剖面的一部分可選擇為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式(非水平直線形)，上部隔震結構主體有部分或局部向下延伸至下部結構或基礎結構中，具有銷栓作用，延伸出的結構底端與下部通過設隔震、減震或耗能層連接，隔震、減震或耗能層中可設置隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置，可對上部隔震、減震、耗能結構提供水平力、提供抗傾覆力矩、限制傾覆轉動位移，具有限位、抗傾覆能力以及良好隔震、減震能力、效果；延伸出的結構側邊與下部結構或基礎結構通過設耗能器、減震器、限位裝置、鎖定裝置連接，側邊連接處同時保證具有設計需要的水平位移空間與能力，延伸出的結構側邊局部也可以與下部結構或基礎結構不連接，只留出設計要求的足夠位移空間；上部結構可設多個隔震、減震、耗能層，具有TMD作用；或者可用於不規則、複雜結構的隔震、減震或耗能，以及可用於結構加固改造；隔震、減震或耗能層的豎向、斜向分段中也可以設置水平隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置；可附加組合設置豎向隔震、減震或耗能層進行三維隔震、減震或耗能；設置豎向隔震、減震或耗能層時，向下延伸部分可作為豎向隔震、減震或耗能的位移導向、限位裝置。圖30?圖31即為幾種結構形式。
[0035]一種非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，採取隔震、減震措施，其特徵是:可抗傾覆，上部隔震、減震或耗能結構部分的局部構件或結構延伸到下部結構或基礎、地基中，並通過隔震支座、減震器、耗能器、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置(或者只設置部分裝置)與下部結構或基礎、地基連接；可對上部結構提供水平力、回復力矩、阻尼力矩，限制轉動位移、水平位移，鎖定最大轉動位移、水平位移，鎖定風荷載下轉動位移、水平位移；或者可用於不規則、複雜結構的隔震、減震或耗能，以及可用於結構加固改造；隔震、減震或耗能層的豎向、斜向分段中也可以設置水平隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置；可附加組合設置豎向隔震、減震或耗能層進行三維隔震、減震或耗能；設置豎向隔震、減震或耗能層時，向下延伸部分可作為豎向隔震、減震或耗能的位移導向、限位裝置。圖36?圖38即為幾種結構形式。
[0036]一種非水平直線形剖面的豎向隔震、減震或耗能層結構體系，採取隔震、減震措施，其特徵是:可抗傾覆，設置了豎向隔震、減震或耗能層，豎向隔震、減震或耗能層的豎向剖面或水平向剖面可選擇為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式(非水平直線形)；也可以分段設置豎向隔震、減震或耗能層，豎向隔震、減震或耗能層中可設置豎向隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置；依據功能，豎向隔震、減震或耗能層可分段為隔震段、耗能段、自由段、抗傾覆段、限位段、轉動段或組合段；這種隔震、減震或耗能層除具有隔震、減震能力外，具有抗傾覆能力，具有限制、減小轉動位移的能力，具有調整、減小豎向不均勻位移的能力，具有防止超過最大允許位移的能力，具有減小隔震支座拉力的能力，具有耗能能力，具有豎向TMD、轉動TMD能力；也可用於不規則、複雜結構的隔震、減震或耗能，以及可用於結構加固改造；可設置水平隔震、減震或耗能層進行三維隔震、減震或耗能。圖42?圖44即為幾種結構形式。
[0037]—種非水平直線形剖面的轉動隔震、減震或耗能層結構體系，採取隔震、減震措施，其特徵是:可抗傾覆、減小傾覆可能性，設置了轉動隔震、減震或耗能層，轉動隔震、減震或耗能層的豎向剖面或水平向剖面可選擇為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式(非水平直線形)，隔震、減震或耗能層為可轉動層；轉動中心附近的隔震、減震或耗能層處可設置鉸連接或杆連接；轉動隔震、減震或耗能層中可設置豎向隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置；轉動隔震、減震或耗能層可與豎向或水平剖面選擇為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式的水平隔震、減震或耗能層組合，實現水平隔震、減震或耗能與轉動隔震、減震或耗能；轉動隔震、減震或耗能層可與豎向隔震、減震或耗能層組合，實現三維隔震、減震或耗能。不規則、複雜結構的隔震、減震或耗能以及結構加固改造可採用非水平直線形的隔震、減震或耗能層以及轉動隔震、減震或耗能層。圖39?圖47即為幾種結構形式。
[0038]忽略層厚度，轉動隔震、減震、耗能層為具有整體轉動能力的曲面(如，球面)、平面、斜面或其它任意空間組合面，其豎向剖面為具有轉動能力的直線形、折線形、曲線形、弧形(如圓弧形)或組合形式，結構隔震、減震、耗能部分可整體轉動，其各支座可繞某同一中心轉動，即各支座位移方向為其轉動半徑的切線方向；水平縱向、橫向可以各自有一個轉動中心；隔震結構具有擺式隔震功能、效果；可根據需要選擇設置耗能抗震縫。
[0039]轉動隔震、減震或耗能層可以與水平隔震、減震或耗能層組合(豎向剖面也可以是斜線形、曲線形、折線形、或組合形式)，進行多層隔震、減震或耗能，這種組合使得結構具有轉動隔震、減震或耗能能力，使得結構通過轉動隔震、減震或耗能而減小了經過水平隔震、減震或耗能後結構的傾覆力矩，克服了水平隔震、減震或耗能結構的力矩仍然是「抗」的不足，使得力矩也可以「隔」、「減」、「耗」，降低了傾覆的可能性。轉動層與水平隔震、減震或耗能層的上、下位置可互換。
[0040]一種非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，採取隔震、減震措施，其特徵是:可根據需要設置多道隔震、減震、耗能層的豎向段或斜向段，例如設置多道獨立的隔震、減震、耗能層豎向段或斜向段，設置多道封閉的隔震、減震、耗能層豎向段或斜向段，設置多道「回形」隔震、減震、耗能層豎向段或斜向段；平面上把整體結構切成多個結構塊，形成隔震結構、形成減震結構、形成耗能結構，各結構塊具有TMD作用；設置的豎向段或斜向段向上延伸到屋頂時，此豎向段或斜向段可兼作為整體結構的採光部分，尤其可適用於大面積結構，採光差、佔地面積大的建築結構可採用這種設置多道隔震、減震、耗能層豎向段或斜向段的隔震、減震、耗能結構形式，可解決佔地面積大的整體建築結構自然採光問題。不設隔震、減震、耗能層的水平段時或設置減震、耗能層水平段時，結構為減震、耗能結構。
[0041]豎向剖面選擇為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式的隔震、減震或耗能層可多層設置。如，一個結構沿高度方向設置多個折線形隔震層。
[0042]隔震、減震或耗能層以及減震或耗能層的非水平段(如豎向段)需留有足夠位移空間，保證允許的水平位移。
[0043]耗能抗震縫:隔震、減震或耗能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、彈簧或彈性支承、限位裝置；此抗震縫即為耗能抗震縫。耗能抗震縫兩側結構可設計具有轉動耗能能力。
[0044]隔震、減震或耗能層(包括水平、豎向以及轉動隔震、減震或耗能層)也可設置在地面以下，如地下室。其水平段可以是擺式隔震或減震段、橡膠支座段、摩擦滑移段、滾動摩擦段或組合段。其豎向或斜向段的局部連接可以是固接、鉸接或有一定位移能力的連接方式。其豎向或斜向段也可不設阻尼器、鎖定裝置、彈性支承。
[0045]隔震、減震、耗能結構部分可以是一個或多個結構單元。
[0046]抗震部分可以是構件或結構，可以是木結構或構件、混凝土結構或構件、鋼結構或構件、砌體結構或構件，可以是框架、支承、牆、筒、框筒、外筒、外框筒、外框架等及其組合，並不限於剪力牆、電梯井。抗震部分可採取預應力措施，從而增加剛度，或在隔震主體中產生預壓力。
[0047]加固改造時，可以對已有抗震結構設置非水平直線形的隔震、減震或耗能層，也可以對已有隔震、減震、耗能結構設置非水平直線形的隔震、減震或耗能層。
[0048]本發明的有益效果是，在保證結構具有明顯隔震、減震效果的前提下，通過設置折線形、曲線形或其組合的隔震、減震或耗能層解決了多、高層結構傾覆力矩大、會產生拉力的問題，可抗傾覆，尤其是高寬比大的結構、高聳結構可以採用隔震、減震、耗能技術，克服了高寬比限值問題以及長周期結構隔震、減震效果差的問題，計算分析表明隔震、減震效果良好；避免了「自鎖」問題，克服了大變形的鎖定問題，以及鎖定導致隔震、減震效果差的問題；解決了抗風問題，除水平段外，豎向或斜向段也可以單獨解決抗風問題；這種隔震、減震或耗能層除具有隔震、減震能力外，具有限制、減小整體傾覆轉動位移的能力，具有防止超過最大允許位移的能力，具有減小隔震支座拉力的能力，具有耗能能力，具有水平TMD、豎向TMD能力、轉動TMD能力，具有提高長周期結構隔震、減震效果的能力，具有銷栓作用，也可用於不規則、複雜結構的隔震、減震或耗能；可用於結構加固改造。隔震、減震、耗能層的豎向段或斜向段設置多道，可解決採光差、佔地面積大的整體建築結構自然採光問題。
[0049]通過設置豎向隔震、減震或耗能層，使結構具有豎向隔震、減震能力，實現三維隔震、減震功能。通過設置圓弧形隔震、減震或耗能層，使結構具有轉動隔震能力與效果，減小傾覆力矩，達到力矩的隔震、減震目的，減小傾覆的可能性。通過水平地震力的隔震、減震層與轉動隔震、減震層的組合設置，使結構水平力及傾覆力矩均大幅減小，克服了多、高層結構或高聳結構隔震、減震的困難。轉動隔震、減震層使豎向受力構件受力較均勻，減小了局部豎向受力構件的壓應力，結構整體轉動變形增大，而層間變形減小，只要上部結構重心不超出結構核心受壓區，結構就不易傾覆。
[0050]通過組合設置隔震段、減震段、耗能段以及隔震結構部分、耗能部分、抗震結構部分，抬高了耗能點位置，綜合提高了結構的減震效果。實現隔震、減震、TMD的混合效果。抬高了水平抗力點位置，也提高了抗傾覆能力。
[0051]通過設置耗能抗震縫，使結構增強耗能能力。而通過單設豎向或斜向段，可使結構具有耗能、減震能力。
[0052]可以適用於多、高層結構、高聳結構，可根據功能要求選擇採取的措施，具有隔震、減震、耗能、控震能力，具有抗傾覆、抗風能力。可限制隔震、減震、耗能結構部分的最大水平位移，克服了目前多、高層建築或高寬比較大建築隔震、減震的不足。具體施工時也是可行的，容易實現。
[0053]豎向或斜向段中設置的限位裝置(如，摩擦限位裝置)具有限制水平位移範圍能力以及限制豎向位移能力，具有抗風能力。也是一種冗餘保證措施，可保證隔震、減震或耗能結構不地震時抗風、無相對位移，地震時在允許範圍內有水平位移，地震時在豎向無相對位移。
[0054]與常規水平隔震、減震或耗能不同，常規水平隔震、減震或耗能層中設置鎖定裝置不能解決傾覆問題，不能解決傾覆與隔震、減震或耗能效果的矛盾，當水平隔震、減震或耗能層中的水平限位裝置起作用時甚至加重傾覆危險。而在折線形、曲線形組合隔震、減震或耗能層的豎向段或不同高度的水平段中設置鎖定裝置時，其限位作用必然限制上、下位移差，必然限制隔震、減震或耗能主體的轉動角度，必然限制隔震、減震或耗能主體的重心偏離，從構造上具備且保證了隔震、減震或耗能主體不傾覆，也是一種抗傾覆構造措施，同時又保證在允許範圍內平動以保證隔震、減震或耗能效果，解決了傾覆與隔震、減震或耗能效果的矛盾；其又具有抗風能力，是抗風的構造措施。如果在豎向或斜向段中設置豎向鎖定裝置，如水平摩擦限位裝置，則在限制隔震、減震或耗能結構豎向位移量及轉動位移量的同時又不會限制水平平動，不影響隔震、減震或耗能效果。也可克服水平隔震、減震或耗能層「自鎖」的問題。可見，鎖定裝置具有抗傾覆構造，可鎖定轉動位移量。
[0055]在折線形、曲線形組合隔震、減震或耗能層的豎向段或不同高度的水平段中設置阻尼器可增加結構每一層的阻尼，阻尼具有高度差，並可提供阻尼力矩，減小結構動態、慣性傾覆可能性，消耗平動及轉動能量，減小、限制轉動角度；進而可減小水平隔震、減震或耗能層段的阻尼與剛度，提高隔震、減震或耗能效果。會方便地增加各層阻尼。
[0056]折線形、曲線形或其組合的隔震、減震或耗能層具備與普通「一」字形水平隔震層不同的特徵與能力，使得隔震、減震或耗能層不同位置的支座、阻尼器、鎖定裝置之間具有高度差，這些具有高度差的支座、阻尼器、鎖定裝置均可對同一隔震、減震或耗能主體提供抗彎、抗傾覆能力，具有較強的抗傾覆能力、耗能能力、減震效果。
[0057]折線形、曲線形或其組合的隔震、減震或耗能層的水平剖面也可以是折線、曲線。這一特點可防止、限制隔震、減震或耗能結構扭轉，增加扭轉耗能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0058]下面結合附圖對本發明進一步說明。
[0059]圖1?圖66中:1為折線形或曲線形及其組合的隔震、減震、耗能層，由若干隔震、減震支座組成，也包括阻尼器、耗能支承、限位裝置，如:6、7可組成1，13、7可組成1，6、7、13可組成1，6、17可組成1，13、17可組成1，6、17、13可組成1，6、7、18可組成1，26、7可組成1，26、7、18可組成1，26、7、13可組成I ;2為隔震、減震、耗能結構部分；3為抗震結構部分；4為抗震筒體或剪力牆；5為固定端或下部結構端；6為I中的隔震層、減震層、或耗能層水平段為I中的隔震、減震、耗能層豎向段或斜向段；8為加強層；9為下部結構或基礎；10水平放置的隔震支座或耗能支座；11水平放置的隔震支座或耗能支座，可串聯兩個或以上；12為剪力牆或筒體、支承；13為I中的擺式隔震段或耗能段、減震段；14為豎向杆固定連接或豎向杆鉸連接；15為耗能支承；16為支承；17為I中的豎向或斜向自由段；18為無支座自由空間段；19為抗震結構部分,如剪力牆、框筒、框架、外筒、外框架、外框筒,可放在結構外圍或內部；20為框架或有支承框架；21為具有整體轉動能力的隔震或耗能層，如弧形隔震或耗能層、曲面形隔震或耗能層，可以是I的一部分；22為具有整體轉動能力的隔震或耗能層，具有轉動能力的隔震或耗能層為水平「一」字形，但各水平隔震或耗能支座具有不同傾角，可繞同一轉動中心轉動，水平兩個方向的轉動中心可以不同，可以是I的一部分；23為折線形或曲線形豎向隔震或減震層，可減小豎向地震作用，由若干豎向隔震、減震支座組成，也包括阻尼器、耗能支承、限位裝置；24為水平剛性層；25為弧形剛性層；26為具有轉動能力的隔震或耗能層段，可以是I的一部分；27為局部轉換層；28為樓蓋；29為橡膠支座，或橡膠支座與摩擦支座串聯的支座；30為結構局部，與結構主體相連，可固定連接或鉸連接；31為摩擦滑移支座；32為滾動支座；33為多滾珠滾動支座。
[0060]圖1是本發明的一種只設一個抗震結構的布置方式的平面布置圖。圖2是本發明的一種設了兩個分離的抗震結構的布置方式的平面布置圖。圖3是本發明的一種設了四個分離的抗震結構的布置方式的平面布置圖。圖4是本發明的一種只設一個抗震筒的布置方式的平面布置圖。圖5是本發明的一種設了四個分離的抗震筒的布置方式的平面布置圖。非對稱。圖6是本發明的一種設了四個分離的抗震筒的布置方式的平面布置圖。非對稱。圖7是本發明的一種四角處各設一個抗震筒的布置方式的平面布置圖。
[0061]圖1?圖3中，抗震結構可以是抗震的框架、筒、剪力牆、桁架、砌體，可以是混凝土結構、鋼結構、木結構、砌體結構、混合結構等各類結構或構件。圖4?圖7中，抗震筒也可以是抗震的框架、剪力牆、桁架、砌體，可以是混凝土結構、鋼結構、木結構、砌體結構、混合結構等各類結構或構件。圖1?圖3中，2與3可互換。圖4?圖7中，2與4可互換。
[0062]圖1?圖3可根據需要設置多道7，如設置多道獨立的7、設置多道封閉的7，平面上把整體結構切成多個結構塊，形成隔震結構、形成減震結構、形成耗能結構，7可兼作為整體結構的採光部分，可適用於大面積結構，佔地面積大的建築可採用這種設置多道7的隔震、減震、耗能結構形式。圖4?圖7中，4可用3代替，也可設置多道7，如多道獨立的7、多道封閉的7。
[0063]圖1?圖53中，分塊的抗震結構部分與隔震結構部分分別可以是一個或若干個。圖1?圖53中，隔震、減震、耗能支座可以是橡膠支座、摩擦支座、滾動支座、支承擺動支座、懸掛擺動支座、碗式支座、液壓支座等各種支座，也可以是豎向隔震、減震、耗能支座。圖1?圖53中，在隔震、減震、耗能層中，如豎向段中，也可以設置水平放置隔震支座或耗能支座，如橡膠支座、摩擦支座、滾動支座，或者設置串聯的兩個或以上隔震支座或耗能支座，如橡膠支座、摩擦支座、滾動支座、橡膠支座-摩擦支座組合支座，可起到限位的作用，限制豎向位移，而水平位移可不受限制，但水平最大位移可根據需要而限制；例如兩個橡膠支座串聯，兩個摩擦支座串聯，一個橡膠支座與一個摩擦支座串聯，如圖54?圖66所示，各支座可任意組合。圖1?圖53中，折線形隔震、減震、耗能層的設置使得結構具有銷栓作用，具有抗傾覆能力，具有提高隔震、減震效果的能力，具有限位能力、導向能力。圖1?圖53中，水平隔震、減震、耗能段可以為斜線段、曲線段，而其中支座仍水平放置，與位移方向變形協調。圖1?圖53中，豎向隔震、減震、耗能段可以為斜線段、曲線段，而其中阻尼器、彈性支承、鎖定裝置、限位裝置可水平設置，即沿位移方向設置；而其中設置支座時，支座仍水平放置，與位移方向變形協調。圖1?圖53中，6與13可互換,7與17可互換。
[0064]圖8是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖9是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應，豎向段中設置了水平放置的隔震支座或耗能支座，或者設置串聯的兩個或以上隔震支座或耗能支座，10或11也可以放置在6或13、21、22、26中；水平放置的隔震支座或耗能支座可以限制結構2的整體轉動、最大水平位移量、豎向位移、抗傾覆，也可以抗風、耗能。圖10是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖11是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，抗震結構部分設置了剪力牆或筒，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖12是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，抗震結構部分設置了支承，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖13是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，水平段設置擺動隔震支座或耗能支座、減震支座，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖14是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，水平段設置不同形式的隔震、減震、耗能支座，一部分水平段設置橡膠支座、摩擦支座、滾動支座，另一部分水平段設置擺動隔震支座或耗能支座、減震支座，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖15是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，水平段設置擺動隔震支座或耗能支座、減震支座，抗震部分與上部結構整體連接，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖16是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，水平段設置不同形式的隔震、減震、耗能支座，一部分水平段設置橡膠支座、摩擦支座、滾動支座，另一部分水平段設置擺動隔震支座或耗能支座、減震支座，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖17是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，水平段分層設置，一部分水平段設置橡膠支座、摩擦支座、滾動支座，另一部分水平段設置擺動隔震支座或耗能支座、減震支座，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖18是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，水平段設置擺動隔震支座或耗能支座、減震支座，水平段設置支承或耗能支承，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖19是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，抗震結構部分布置在整體結構外側，隔震、減震、耗能結構具有銷栓作用，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖20是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，水平段設置擺動隔震支座或耗能支座、減震支座，抗震結構部分布置在整體結構外側，隔震、減震、耗能結構具有銷栓作用，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖21是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，水平段設置不同形式的隔震、減震、耗能支座，一部分水平段設置橡膠支座、摩擦支座、滾動支座，另一部分水平段設置擺動隔震支座或耗能支座、減震支座，抗震結構部分布置在整體結構外側，隔震、減震、耗能結構具有銷栓作用，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖22是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，抗震結構部分布置在整體結構外側，抗震結構部分中設置支承或剪力牆，隔震、減震、耗能結構具有銷栓作用，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖23是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，水平段設置擺動隔震支座或耗能支座、減震支座，水平段設置支承或耗能支承，抗震結構部分布置在整體結構外側，抗震結構部分中設置支承或剪力牆，隔震、減震、耗能結構具有銷栓作用，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖24是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，水平段設置不同形式的隔震、減震、耗能支座，一部分水平段設置橡膠支座、摩擦支座、滾動支座，另一部分水平段設置擺動隔震支座或耗能支座、減震支座，同時設置支承或耗能支承，抗震結構部分布置在整體結構外側，抗震結構部分中設置支承或剪力牆，隔震、減震、耗能結構具有銷栓作用，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖25是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，隔震、減震、耗能層設置於上部結構中部，豎向段為無約束自由空間段，抗震結構部分布置在整體結構外側及下部，隔震、減震、耗能結構具有銷栓作用，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖26是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，隔震、減震、耗能層設置於上部結構中部，豎向段為耗能、減震段，抗震結構部分布置在整體結構外側及下部，隔震、減震、耗能結構具有銷栓作用，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖27是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，隔震、減震、耗能層設置於上部結構中部，水平段分層設置，豎向段為耗能、減震段，抗震結構部分布置在整體結構外側及下部，隔震、減震、耗能結構具有銷栓作用，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖28是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，隔震、減震、耗能層設置於上部結構中部，水平段分層設置，豎向段為耗能、減震段，抗震結構部分布置在整體結構外側及下部，抗震結構部分中設置耗能、減震的豎向段，隔震、減震、耗能結構具有銷栓作用，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖29—種是設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，隔震、減震、耗能層設置於上部結構中部，豎向段為耗能、減震段，抗震結構部分以結構為構件，構成大結構，類似巨型框架，隔震、減震、耗能結構具有TMD (調頻質量阻尼)作用，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖30是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，隔震、減震、耗能層設置於上部結構上部及地下，一部分水平段為無支座自由空間段，一部分豎向段為耗能、減震段，另一部分豎向段為無約束自由空間段，抗震結構部分布置在整體結構外側，隔震、減震、耗能結構具有銷栓作用，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖31是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，隔震、減震、耗能層設置於上部結構上部，一部分水平段為無支座自由空間段，一部分豎向段為耗能、減震段，抗震結構部分布置在整體結構外側及下部，隔震、減震、耗能結構具有銷栓作用，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖32是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，隔震、減震、耗能層水平段可設置於結構任意高度，豎向段為耗能、減震段，抗震構件或結構(如剪力牆、外筒、外框筒、外框架)布置在整體結構外側，提高上部結構的減震、耗能能力，進而加強隔震效果，可用於隔震結構抗傾覆加固、強化隔震效果加固(如，2可以是舊建築，19可以是新加固部分)，也可用於抗震結構的抗傾覆隔震加固(如2可以為舊抗震建築，19可以是新加固部分)。圖33是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，與圖32不同之處在於布置在整體結構外側的抗震構件或結構(如剪力牆、外筒、外框筒、外框架)的高度與2不同，2的上部水平凸出。圖34是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，與圖32不同之處在於布置在整體結構外側的抗震構件或結構(如剪力牆、外筒、外框筒、外框架)的高度與2不同。圖35是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，與圖34不同之處在於布置在整體結構外側的抗震構件或結構(如剪力牆、外筒、外框筒、外框架)為單跨或多跨框架或有支承框架。圖36是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，另有隔震、減震、耗能層豎向段設置於下部結構或地基中，可方便地用於隔震結構抗傾覆加固(如2可以是舊建築，19或20以及7、6可以是新加固部分)。圖37是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，與圖36主要不同之處在於一部分隔震、減震、耗能層豎向段為水平自由無約束段，局部或者選擇為無支座自由空間段。圖38是一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，與圖37主要不同之處在於一部分向下延伸的結構為單跨或多跨框架或有支承框架，局部或者選擇為無支座自由空間段。圖36?圖38中其下部結構或地基中的7或6均具有一定抗傾覆能力，可方便地用於隔震結構抗傾覆加固(如2可以是舊建築，19或20以及7、6可以是新加固部分)。
[0065]圖39為一種設置了具有轉動能力的隔震或耗能層的剖面圖，具有轉動能力的隔震或耗能層如弧形隔震或耗能層、球面形隔震或耗能層、曲面形隔震或耗能層，水平兩個方向的轉動中心可以不同，轉動隔震或耗能層具有減小上部結構傾覆力矩的能力，也可以是I的一部分。圖40為一種設置了具有轉動能力的隔震或耗能層的剖面圖，具有轉動能力的隔震或耗能層為水平「一」字形，但各水平隔震或耗能支座具有不同傾角，可繞同一轉動中心轉動，水平兩個方向的轉動中心可以不同，轉動隔震或耗能層具有減小上部結構傾覆力矩的能力，也可以是I的一部分。圖41為一種設置了具有轉動能力的隔震或耗能層的剖面圖，轉動隔震或耗能層具有減小上部結構傾覆力矩的能力，也可以是I的一部分，與圖39不同之處在於同時設置了折線形或曲線形隔震、減震、耗能層，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖42為一種設置了具有轉動能力的隔震或耗能層的剖面圖，轉動隔震或耗能層具有減小上部結構傾覆力矩的能力，也可以是I的一部分，與圖41不同之處在於同時設置了折線形或曲線形豎向隔震、減震、耗能層，17或鉸接的7可適應豎向隔震變形，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應；具有轉動能力的隔震或耗能層，折線形或曲線形豎向隔震、減震、耗能層，以及折線形或曲線形水平隔震、減震、耗能層均可單獨設置。圖39?圖42中的21、22也可單獨設置。
[0066]圖43為設置了具有轉動能力的隔震或耗能層並設置了豎向隔震或減震層的剖面圖，具有轉動能力的隔震或耗能層與相鄰的豎向隔震或減震層之間可以設置25或24、8，具有轉動能力的隔震或耗能層如弧形隔震或耗能層、球面形隔震或耗能層、曲面形隔震或耗能層，水平兩個方向的轉動中心可以不同，轉動隔震或耗能層具有減小上部結構傾覆力矩的能力。圖44為設置了具有轉動能力的隔震或耗能層並設置了豎向隔震或減震層的剖面圖，與圖43不同之處在於設置了弧形剛性層25，豎向隔震、減震、耗能支座與水平隔震、減震、耗能支座之間也可以設置25。
[0067]圖45為一種分段設置了具有轉動能力的隔震或耗能層段的剖面圖，是設置了曲線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，是折線與曲線組合的隔震、減震、耗能層，各段曲線層段26具有相同的轉動中心，具有轉動式隔震、減震、耗能能力，可與圖1中1-1、圖2中2-2、圖3中3-3剖面圖對應。圖46為一種分段設置了具有轉動能力的隔震或耗能層段的剖面圖，是設置於曲線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，與圖45不同之處在於抗震結構部分上方與2之間設置自由空間段18。圖47為一種分段設置了具有轉動能力的隔震或耗能層段的剖面圖，是設置了曲線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，與圖46不同之處在於抗震結構部分上方與2之間設置了可與轉動變形協調的杆件18連接，也可以是轉動鉸連接作為2的轉動中心。
[0068]圖48為一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，可與圖4中4-4剖面圖對應。圖49為一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，與圖48不同之處在於頂層柱頂有拉結措施。。圖50為一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，與圖49不同之處在於局部隔震、減震水平段不在頂層柱頂。圖51為一種設置了折線形隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，與圖50不同之處在於局部隔震、減震水平段在結構中部。圖52為一種設置了折線形擺式隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，與圖51不同之處在於隔震、減震、耗能層水平段為擺式隔震、減震、耗能層段。圖53為一種設置了折線形擺式隔震、減震、耗能層的剖面圖，豎向段為耗能、減震段，與圖52不同之處在於擺式隔震、減震、耗能層水平段設置耗能支承。
[0069]圖8?圖53中的隔震層均可替換為減震層或耗能層。圖8?圖53中隔震支座可以是各種已知支座，如:橡膠支座、摩擦支座、滾動支座、滑移支座、擺式支座、擺式支承。
[0070]圖1?圖53中豎向或斜向段7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)。圖8?圖39、圖48?圖53中的隔震、減震、耗能層均可改為轉動層。
[0071]圖54為一種水平放置的隔震支座或耗能支座11連接方式，串聯兩個橡膠支座，也可串聯、並聯若干個。圖55為一種水平放置的隔震支座或耗能支座11連接方式，串聯一個橡膠支座、一個滑移支座，也可串聯、並聯若干個。圖56為一種水平放置的隔震支座或耗能支座11連接方式，串聯兩個滑移支座，也可串聯、並聯若干個。圖57為一種水平放置的隔震支座或耗能支座11連接方式，串聯兩個滾動支座32，也可串聯、並聯若干個。圖58為一種水平放置的隔震支座或耗能支座11連接方式，串聯兩個滾動支座33，也可串聯、並聯若干個。圖59為一種水平放置的隔震支座或耗能支座11連接方式，串聯一個橡膠支座、一個滾動支座32，也可串聯、並聯若干個。圖60為一種水平放置的隔震支座或耗能支座10連接方式，連接一個橡膠支座，也可並聯若干個。圖61為一種水平放置的隔震支座或耗能支座10連接方式，連接一個滑移支座，也可並聯若干個。圖62為一種水平放置的隔震支座或耗能支座10連接方式，連接一個滾動支座32，也可並聯若干個。圖63為一種水平放置的隔震支座或耗能支座10連接方式，連接一個滾動支座33，也可並聯若干個。圖64為一種水平放置的隔震支座或耗能支座11連接方式，串聯一個滾動支座32、一個滑移支座，也可串聯、並聯若干個。圖65為一種水平放置的隔震支座或耗能支座11連接方式，串聯一個滾動支座
33、一個滑移支座，也可串聯、並聯若干個。圖66為一種水平放置的隔震支座或耗能支座11連接方式，串聯一個滾動支座32、一個滾動支座33，也可串聯、並聯若干個。
[0072]擺式隔震段也可以設置為耗能段、減震段。可以用於結構加固改造。
【具體實施方式】
[0073]在圖8?圖53中，隔震、減震或耗能層採用常規的設置方式時，可以設在建築物底部也可以設置在中部，或者地下室、基礎中，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。
[0074]圖39?圖47中，轉動隔震、減震或耗能層中隔震、減震、耗能支座按照設計傾斜角度安裝施工。
[0075]在圖8?圖53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。
[0076]在圖8?圖53中，固定杆連接或杆鉸連接可為鋼接，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。
[0077]在圖1?圖7中，抗震構件或結構部分(如:筒、框架)宜對稱布置，可以布置在中部、四邊，抗震構件的數目、剛度、尺寸可計算確定。抗震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。抗震構件也可以是由支撐組成桁架。抗震構件或結構部分也可以採用剛度較大的構件或結構。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。
[0078]豎向段或斜向段中，每層的隔震支座、阻尼器或鎖定裝置一般可設置在樓蓋、屋蓋高度位置，水平面上沿抗震構件或結構部分周邊布置。具體數目要根據具體結構計算確定。
[0079]圖54?圖66中，依據變形協調要求或變形約束要求，30可與結構兩側鉸接或固定連接，或者半剛性連接。
【權利要求】
1.一種非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，採取隔震、減震措施，其特徵是:設置了隔震、減震或耗能層，隔震、減震或耗能層的豎向剖面或水平向剖面為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式，或者分段設置隔震、減震或耗能層，隔震、減震或耗能層中設置隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置；不規則、複雜結構的隔震、減震或耗能以及結構加固改造或採用非水平直線形的隔震、減震或耗能層；隔震、減震或耗能層的豎向、斜向分段中或者設置水平隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置。
2.根據權利要求1所述的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:隔震、減震或耗能層分段為隔震段、耗能段、自由段、抗傾覆段、限位段、轉動段或組合段。
3.根據權利要求1所述的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:附加組合設置豎向隔震、減震或耗能層進行三維隔震、減震或耗能。
4.根據權利要求1所述的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:設置豎向隔震、減震或耗能層時，若其豎向剖面選擇為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式時，可作為豎向隔震、減震或耗能的位移導向、限位裝置。
5.根據權利要求1所述的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:抗震結構部分與隔震、減震、耗能結構部分分別選擇剛度大的結構或結構形式，或者分段單獨設置或分段組合設置，抗震部分結構或者為構件，構件包括剪力牆、支撐、筒、外筒、外框筒或外框架。
6.根據權利要求1所述的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:隔震、減震或耗能層中局部設置水平或豎向的剛性連接、鉸連接，包括剛性杆連接、二力杆連接。
7.一種非水平直線形剖面的減震或耗能層結構體系，採取減震措施，其特徵是:設置了減震、耗能層，減震、耗能 層的豎向剖面或水平向剖面為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式，或分段設置減震、耗能層，減震、耗能層中設置減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置；不規則、複雜結構的減震或耗能以及結構加固改造或採用非水平直線形的減震或耗能層；減震或耗能層的豎向、斜向分段中或者設置水平隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置。
8.根據權利要求7所述的非水平直線形剖面的減震或耗能層結構體系，其特徵是:減震、耗能層分段為耗能段、自由段、抗傾覆段、限位段、轉動段或組合段。
9.根據權利要求7所述的非水平直線形剖面的減震或耗能層結構體系，其特徵是:附加組合設置豎向減震或耗能層進行三維減震或耗能。
10.根據權利要求7所述的非水平直線形剖面的減震或耗能層結構體系，其特徵是:設置豎向減震或耗能層時，若其豎向剖面選擇為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式時，可作為豎向減震或耗能的位移導向、限位裝置。
11.一種非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，採取隔震、減震措施，其特徵是:設置了隔震、減震或耗能層，隔震、減震或耗能層的豎向剖面或水平向剖面的一部分為斜線形、曲線形、折線形、或組合的封閉形式，部分隔震結構體與上下結構體通過隔震、減震或耗能層連接嵌合，這個部分隔震結構體與上下結構體進而形成巨型銷栓；或分段設置隔震、減震或耗能層，隔震、減震或耗能層中設置隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置；不規則、複雜結構的減震或耗能以及結構加固改造或採用非水平直線形的隔震、減震或耗能層；隔震、減震或耗能層的豎向、斜向分段中或者設置水平隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置。
12.根據權利要求11所述的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:隔震、減震或耗能層分段為隔震段、耗能段、自由段、抗傾覆段、限位段、轉動段或組合段。
13.根據權利要求11所述的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:附加組合設置豎向隔震、減震或耗能層進行三維隔震、減震或耗能。
14.根據權利要求11所述的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:設置豎向隔震、減震或耗能層時，巨型銷栓作為豎向隔震、減震或耗能的位移導向、限位裝置。
15.一種非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，採取隔震、減震措施，其特徵是:設置了隔震、減震或耗能層，隔震、減震或耗能層的豎向剖面或水平向剖面的一部分為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式，上部隔震結構主體有部分或局部向下延伸至下部結構或基礎結構中，延伸出的結構底端與下部通過設隔震、減震或耗能層連接，隔震、減震或耗能層中設置隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置，對上部隔震、減震、耗能結構提供水平力、提供抗傾覆力矩、限制傾覆轉動位移，限位、抗傾覆；延伸出的結構側邊與下部結構或基礎結構通過設耗能器、減震器、限位裝置、鎖定裝置連接，側邊連接處同時保證具有設計需要的水平位移空間，延伸出的結構側邊局部或者與下部結構或基礎結構不連接，只留出設計要求的足夠位移空間；不規則、複雜結構的減震或耗能以及結構加固改造或採用非水平直線形的隔震、減震或耗能層。
16.根據權利要求15所述的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:隔震、減震或耗能層的豎向、斜向分段中設置水平隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置。
17.根據權利要求15所述的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:上部結構設多個隔震、減震、耗能層。
18.根據權利要求15所述的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:附加組合設置豎向隔震、減震或耗能層進行三維隔震、減震或耗能。
19.根據權利要求15所述的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:設置豎向隔震、減震或耗能層時，向下延伸部分作為豎向隔震、減震或耗能的位移導向、限位裝置。
20.一種非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，採取隔震、減震措施，其特徵是:上部隔震、減震或耗能結構部分的局部構件或結構延伸到下部結構或基礎、地基中，並通過隔震支座、減震器、耗能器、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置與下部結構或基礎、地 基連接；可對上部結構提供水平力、回復力矩、阻尼力矩，限制轉動位移、水平位移，鎖定最大轉動位移、水平位移，鎖定風荷載下轉動位移、水平位移；不規則、複雜結構的減震或耗能以及結構加固改造或採用非水平直線形的隔震、減震或耗能層。
21.根據權利要求20所述的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:隔震、減震或耗能層的豎向、斜向分段中設置水平隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置。
22.根據權利要求20所述的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:附加組合設置豎向隔震、減震或耗能層進行三維隔震、減震或耗能。
23.根據權利要求20所述的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:設置豎向隔震、減震或耗能層時，向下延伸部分作為豎向隔震、減震或耗能的位移導向、限位裝置。
24.一種非水平直線形剖面的豎向隔震、減震或耗能層結構體系，採取隔震、減震措施，其特徵是:設置了豎向隔震、減震或耗能層，豎向隔震、減震或耗能層的豎向剖面或水平向剖面為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式；或者分段設置豎向隔震、減震或耗能層，豎向隔震、減震或耗能層中設置豎向隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置；不規則、複雜結構的減震或耗能以及結構加固改造或採用非水平直線形的豎向隔震、減震或耗能層。
25.根據權利要求24所述的非水平直線形剖面的豎向隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:豎向隔震、減震或耗能層分段為隔震段、耗能段、自由段、抗傾覆段、限位段、轉動段或組合段。
26.根據權利要求24所述的非水平直線形剖面的豎向隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:設置水平隔震、減震或耗能層進行三維隔震、減震或耗能。
27.一種非水平直線形剖面的轉動隔震、減震或耗能層結構體系，採取隔震、減震措施，其特徵是:設置了轉動隔震、減震或耗能層，轉動隔震、減震或耗能層的豎向剖面或水平向剖面為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式；不規則、複雜結構的減震或耗能以及結構加固改造或採用轉動隔震、減震或耗能層。
28.根據權利要求27所述的非水平直線形剖面的轉動隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:轉動中心附近的隔震、減震或耗能層處設置鉸連接或杆連接。
29.根據權利要求27所述的非水平直線形剖面的轉動隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:轉動隔震、減震或耗能層中設置豎向隔震支座、減震支座、阻尼器、鎖定裝置、限位裝置、彈簧、彈性支承或組合設置。
30.根據權利要求27所述的非水平直線形剖面的轉動隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:轉動隔震、減震或耗能層與豎向或水平剖面為斜線形、曲線形、折線形、或組合形式的水平隔震、減震或耗能層組合，實現水平隔震、減震或耗能與轉動隔震、減震或耗能。
31.根據權利要求27所述的非水平直線形剖面的轉動隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:轉動隔震、減震或耗能層與豎向隔震、減震或耗能層組合，實現三維隔震、減震或耗能。
32.根據權利要求27所述的非水平直線形剖面的轉動隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:轉動隔震、減震或耗能層與水平隔震、減震或耗能層組合，進行多層隔震、減震或耗能，結構可轉動隔震、減震或耗能，結構通過轉動隔震、減震或耗能而減小了經過水平隔震、減震或耗能後結構的傾覆力矩，使得力矩可以「隔」、「減」、「耗」，降低了傾覆的可能性。
33.根據權利要求30或32所述的非水平直線形剖面的轉動隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:轉動層與水平隔震、減震或耗能層的上、下位置互換。
34.一種非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，採取隔震、減震措施，其特徵是:隔震、減震、耗能層設置多道豎向段或斜向段，平面上把整體結構切成多個結構塊，形成隔震結構、形成減震結構、形成耗能結構。
35.根據權利要求34所述的非水平直線形剖面的隔震、減震或耗能層結構體系，其特徵是:設置的豎向段或斜向段兼作為整體結構的採光部分，採光差、佔地面積大的建築結構採用設置多道隔震、減震、耗能層 豎向段或斜向段的隔震、減震、耗能結構形式。
【文檔編號】E02D31/08GK203583704SQ201320420544
【公開日】2014年5月7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