[实用新型]一种减震房屋

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种房屋，具体为一种具有减震功能的房屋。

背景技术

近年来，地震频发，造成巨大的人员伤亡和财产损失。在2008年的汶川地震中，确认有69197人遇难，而直接经济损失达8451亿人民币。在大多数地震中，造成大规模伤亡的并非地震本身，而是由地震引起的房屋和市政工程、水利工程倒塌。因此，加强建筑本身的抗震性能和采取适当的隔震、减震措施，对减少地震带来的损失具有非常重要的意义。

传统抗震设计通过适当选择塑性铰位置和设计细部构造确保结构抗震性能，其本质是通过增强结构本身的抗震性能(强度，刚度，延性)来抵御地震作用。但是，传统抗震设计不仅因为材料用量过大而导致经济性较差，也由于其利用结构本身进行抗震，很可能导致结构破坏，故安全性和适应性都不能得到有效地保证。因此，相对于传统抗震手段，利用结构减振控制的方法增加建筑结构的阻尼、耗散结构的能量来达到减少结构地震反应的方法有相对低廉的成本、性能也较好，有更好的应用价值。如在1994年发生的加州北岭地震中，一些利用橡胶支座隔震的房屋就因此经受住了地震的破坏，这是结构减振控制方法的一次成功的应用。

结构减振控制分为被动控制、主动控制和半主动控制等方法。相对而言，被动控制以其成本低，施工技术方便，可靠性强、无需外加能源以及易于维护等特点而得到了相当广泛的应用。而被动控制又可分为基础隔震、耗能减震和吸能减震三类。2003年1月21日，墨西哥沿海地区发生7.6级大地震，超过13000幢居民建筑以及600幢商业建筑受到破坏。其中，超过2700个建筑被完全毁坏，然而，高达31层的Torre Mayor大楼却由于大量液体阻尼器的应用而使得大楼的结构反应控制在弹性范围之内，保护了大楼主体未遭受地震的破坏。这是被动控制方法在建筑抗震中的相当成功的一次应用。

结构被动控制方法是指在外加控制装置后无需再外加能源进行控制，及控制力是因为控制装置随结构一起运动而被动产生的。其通过减震、隔震装置来阻隔和消耗结构的振动能量。

耗能减震技术是把结构物中的支撑、剪力墙等构件设计成耗能部件或在结构物的节点或连接处装设阻尼器。在风载或小震作用下，耗能杆件和阻尼器处于弹性状态，在强烈地震作用下，耗能杆件或阻尼器率先进入非弹性状态，大量耗散输入结构的地震能量，使主体结构避免进入明显非弹性状态，从而保护主体结构在强震中免遭损坏。常用的耗能阻尼装置包括粘弹性阻尼器、摩擦耗能阻尼器、金属阻尼器、调谐质量阻尼器和调谐液动阻尼器等。

调谐质量阻尼器（TMD）和调谐液动阻尼器（TLD）是利用二次系统吸引主体结构的振动能量而使主体结构减振的方法。例如在TLD系统中，在阻尼器内部液体的固有晃动频率与结构固有频率相一致时，便可以通过阻尼器内部液体的晃动耗散结构震动的能量，达到减震的效果；在TMD系统中，是依靠附加活动质量与结构之间的非完全弹性碰撞达到交换动量耗散动能，进而减少结构地震反应的技术。例如台北101大厦，位于88-92层的直径达5.5米、重达730吨的巨形球状物就是一个超级TMD。它既保证了这栋超高层建筑在日常风载作用下居住者的舒适性，也是一个超级减震装置。

不过，单一的被动控制方法在处理强震、高层建筑和大跨结构等问题上的效果仍然有很多的不足，因此基于振动控制装置本身性能的抗震设计方法，提高被动控制方法在不同环境下的适应性问题仍然有待于进行进一步地深入研究。

无论是TMD还是TLD，都是体量硕大，施工困难，维护困难，造价昂贵，且这类阻尼器的设置都比较集中，影响房屋的使用功能。它是能减少或缓解远震水平冲击力带来的结构破坏，却很难减少或缓解对近震或震中由下而上的冲击力带来的结构破坏。

因此，发明一种不需集中设置阻尼器，也不影响房屋使用功能，且阻尼器可灵活装卸或设置在房屋的不同部位，施工安装方便，阻尼器无需维护的新型减震房屋已成急需，且这种减震房屋无论是发生远震、近震或者即令位于震中也都能对房屋起到减震和保护作用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种带减震装置、能增强房屋抗震、减震功能的减震房屋。

本实用新型是通过以下方法实现发明目的的：