一种增层框架的摇摆墙结构

本技术涉及装配式预制结构及连接，特别涉及一种增层框架的摇摆墙结构。

背景技术：

1、地震作为最主要的自然灾害之一，严重影响着建筑结构的安全性和人民的生命财产安全。通过观察震后倒塌的房屋发现其塑性铰大多出现在柱端且数量相对较少，地震作用时产生的能量不能有效地被消耗掉，造成结构损伤集中，进而在某一层形成薄弱层。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本实用新型目的是提供一种增层框架的摇摆墙结构；具体技术方案如下：

2、一种增层框架的摇摆墙结构，包括摇摆墙体，增加层和框架结构三部分；所述摇摆墙体底部与基础单元通过铰接支座铰接；所述增加层和框架结构通过若干摇摆柱连接；所述框架结构设置在摇摆墙主体内，且框架结构与摇摆墙主体之间通过连梁连接。

3、所述的一种增层框架的摇摆墙结构，其优选方案为，摇摆墙采用钢筋混凝土结构或钢-混组合结构，实现框架结构部分变形控制的强度和刚度需求。可以控制地震过程中框架结构变形模式，使各层间位移角趋于一致，结构变形更加均匀。

4、所述的一种增层框架的摇摆墙结构，其优选方案为，通过调整所述增加层的高度和质量来实现整体结构地震作用调节机制。

5、所述的一种增层框架的摇摆墙结构，其优选方案为，所述连梁为刚性链杆，通过在连梁的梁端设置理想铰或塑性铰，使摇摆墙主体与框架结构之间仅传递水平力，不传递剪力与弯矩；当采用理想铰时，连梁视为链杆。

6、所述的一种增层框架的摇摆墙结构，其优选方案为，所述摇摆墙主体和框架结构之间能够布置各种形式的阻尼器，用于增加结构地震过程中的耗能。

7、所述的一种增层框架的摇摆墙结构，其优选方案为，所述铰接支座位于摇摆墙主体的底部中间位置，摇摆墙主体能够绕铰接支座做刚体转动；在摇摆墙底部与基础之间布置阻尼器或自复位装置，以增加结构在地震过程中的耗能及自复位能力。

8、所述的一种增层框架的摇摆墙结构，其优选方案为，所述铰接支座可采用建筑或桥梁结构中的成品铰支座，或者采用钢结构中的柔性连接节点作为支座，或采用相应构造措施实现墙体与基础的铰接功能。

9、所述的一种增层框架的摇摆墙结构，其优选方案为，所述增加层与框架结构的预期连接，能够根据需要降低对框架结构的承载力及刚度，设计成多种结构形式。

10、一种增层框架的摇摆墙结构的工作原理：为了实现预期变形模式，变形控制构件须满足必要的强度及刚度需求，相比于普通结构构件，摇摆墙具有较高的强度及刚度储备。利用其优势增加结构楼层，改善结构建筑使用功能。同时，增层部分作为结构顶部附加质量，可延长结构周期，调节结构地震作用。增层部分以摇摆墙作为主要承载构件，根据设计需要与原框架结构间设置竖向连接，以调整其对原框架结构竖向荷载的影响；通过设计增层部分结构形式，减小其对原结构侧移刚度的影响。

11、本实用新型的有益效果是：

12、本实用新型技术方案中的摇摆墙与基础单元铰接，地震过程中墙体可实现刚体摇摆运动，框架结构与摇摆墙在各楼层位置处利用连梁连接。具备较大刚度的摇摆墙可以控制地震过程中框架结构的变形模式。以摇摆墙作为主要承载构件增加结构顶部楼层，通过合理设计增层质量及高度，调节结构地震作用，通过合理设计增层部分结构体系，调节增层部分对原框架结构竖向承载力的影响；通过合理设计增层部分与原框架结构之间的连接方式，调节其对结构整体抗侧力的参与度，减小其对原框架结构侧移刚度的影响。

13、该结构体系可以实现预期的变形模式，使各层之间的层间变形趋于均匀状态，增强结构整体的抗震性能。增层部分可增加结构建筑使用功能，同时作为顶部增加质量，可以延长结构周期，实现结构地震作用的调节机制；地震过程中，增层部分所产生的地震作用可降低摇摆墙的最大弯矩响应，有助于降低摇摆墙的内力需求。

技术特征：

1.一种增层框架的摇摆墙结构，其特征在于：包括摇摆墙主体（1），增加层（2）和框架结构（3）三部分；

2.根据权利要求1所述的一种增层框架的摇摆墙结构，其特征在于，摇摆墙主体（1）采用钢筋混凝土结构或钢-混组合结构，实现框架结构（3）部分变形控制的强度和刚度需求；可以控制地震过程中框架结构（3）变形模式，使各层间位移角趋于一致，结构变形更加均匀。

3.根据权利要求1所述的一种增层框架的摇摆墙结构，其特征在于，所述连梁（7）为刚性链杆，通过在连梁（7）的梁端设置理想铰或塑性铰，使摇摆墙主体（1）与框架结构（3）之间仅传递水平力，不传递剪力与弯矩；当采用理想铰时，连梁视为链杆。

4.根据权利要求1所述的一种增层框架的摇摆墙结构，其特征在于，所述摇摆墙主体（1）和框架结构（3）之间能够布置阻尼器，用于增加结构地震过程中的耗能。

5.根据权利要求1所述的一种增层框架的摇摆墙结构，其特征在于，所述铰接支座（5）位于摇摆墙主体（1）的底部中间位置，摇摆墙主体（1）能够绕铰接支座（5）做刚体转动；在摇摆墙底部与基础之间布置阻尼器或自复位装置，以增加结构在地震过程中的耗能及自复位能力。

6.根据权利要求1所述的一种增层框架的摇摆墙结构，其特征在于，所述铰接支座（5）采用建筑或桥梁结构中的成品铰支座，或者采用钢结构中的柔性连接节点作为支座，或采用相应构造措施实现墙体与基础的铰接功能。

7.根据权利要求1所述的一种增层框架的摇摆墙结构，其特征在于，所述增加层（2）与框架结构的预期连接，能够根据需要降低对框架结构的承载力及刚度，设计成多种结构形式。

技术总结本技术公开了一种增层框架的摇摆墙结构，主体包括框架结构，摇摆墙和增加楼层三部分。摇摆墙体底部与基础单元通过铰接支座铰接；增加层和框架结构通过若干摇摆柱连接；框架结构设置在摇摆墙主体内，且框架结构与摇摆墙主体之间通过连梁连接。本技术的结构体系可以实现预期的变形模式，使各层之间的层间变形趋于均匀状态，增强结构整体的抗震性能。增层部分在改善原框架建筑功能的同时，作为顶部增加质量，可以延长结构周期，实现结构地震作用的调节机制；地震过程中，增层部分所产生的地震作用可降低摇摆墙的最大弯矩响应，有助于降低摇摆墙的内力需求。技术研发人员：朱春阳,王玉婵,孙丽,张力允,胡珂鑫受保护的技术使用者：沈阳建筑大学技术研发日：20230911技术公布日：2024/6/5