[实用新型]应用颗粒阻尼技术提升核心筒结构抗倒塌能力的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及到应用颗粒阻尼技术提升核心筒结构抗倒塌能力的装置。属于土木工程结构（包括高层建筑、高耸结构和桥梁结构等）抗倒塌设计领域。

背景技术

近年来超高层建筑在我国发展得越来越迅速,尤其是500 m以上的超高层建筑在我国各地不断涌现。我国是地震高发区,对于结构设计人员而言,需要准确把握超高层建筑的抗震性能,提出合理的抗震措施。工程结构的抗震能力是抗震防灾的重要手段,建筑物在地震中的破坏程度可以等同于震害的严重程度。对整个社会和人民的生命财产安全来说建筑物的抗震能力都是十分重要的,而且目前的超高层结构大多都为筒体结构，因而筒体结构的抗倒塌能力更是直接关系到人民的生命财产安全。

目前的抗倒塌设计主要分为2类：一类是抵抗地震作用而进行的抗震设计；另一类是为抵抗越来越多的爆炸、冲击等特种荷载和恐怖袭击造成的结构连续性倒塌而进行的设计。地震作用下结构物的倒塌主要是在水平力作用下的破坏，倒塌过程中远不止形成一两个机构，而是同时出现多个，甚至是整层柱或其他抗侧力构件全部破坏。随着机构的形成，结构内力发生重分布，某些构件卸载，而另一些构件过载、失效，最终形成连锁反应，结构整体或局部倒塌。连续性倒塌则是由局部的构件在爆炸、冲击等特种荷载作用下发生失效，导致周围的构件在结构重力作用下发生内力重分布而失效，从而导致连续性破坏。用美国规范的定义来说，就是初始的局部单元破坏向其他单元扩展，最终导致结构整体性的或大范围区域的倒塌。地震作用下结构的倒塌可能伴随着连续性倒塌而发生，但反之不成立。

针对地震作用下的抗倒塌设计，我们可采用常见的消能减震装置来消耗地震作用的能量，避免结构产生较大的位移而发生连续性倒塌。近年来，颗粒阻尼技术越来越多的应用到土木工程领域，可以试想如果将颗粒阻尼技术应用到筒体结构，利用颗粒与器壁以及颗粒之间的碰撞大量消耗地震能量，也可以提高筒体结构的抗倒塌能力。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种应用颗粒阻尼技术提升核心筒结构抗倒塌能力的装置。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

本实用新型提出的应用颗粒阻尼技术提升核心筒结构抗倒塌能力的装置，由四根吊索1，一个一端开口的混凝土箱体2，钢球3和覆盖面层4组成，其中：四根吊索1一端连接到主体结构核心筒的帽桁架上，另一端悬吊混凝土箱体2，混凝土箱体２内部放置若干钢球3，同时混凝土箱体２的内壁贴有低恢复系数的覆盖面层4；当突然发生强烈地震时，混凝土箱体2左右摇摆，带动内部的钢球3移动，并与混凝土箱体２内壁发生碰撞，同时，钢球３与钢球３之间也会发生摩擦碰撞。当突然发生强烈地震时，混凝土箱体2左右摇摆带动内部钢球2移动并与混凝土箱体内壁发生碰撞，钢球与钢球之间也会发生摩擦碰撞。可通过钢球与混凝土箱体内壁的碰撞、钢球摩擦变形等机制耗能，耗能能力强，可在很大程度上提高核心筒结构的抗倒塌能力。

本实用新型中，所述填充的钢球占混凝土箱体容量不超过2/3。

本实用新型中，覆盖面层为一种低恢复系数的材料，碰撞时可吸收更多的能量。

本实用新型装置加工方便，性能稳定，对环境的适应性强。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果就是：

1.本实用新型当突然发生强烈地震时，混凝土箱体左右摇摆带动内部钢球移动并与混凝土箱体内壁发生碰撞，钢球与钢球之间也会发生摩擦碰撞。可通过钢球与混凝土箱体内壁的碰撞、钢球摩擦变形等机制耗能，耗能能力强，可在很大程度上提高核心筒结构的抗倒塌能力。

2.本实用新型装置加工方便，性能稳定，对环境的适应性强。

附图说明

图1为本实用新型应用颗粒阻尼技术提升核心筒结构抗倒塌能力的装置立面图；

图2为本实用新型应用颗粒阻尼技术提升核心筒结构抗倒塌能力的装置俯视图；

图中标号：1四根吊索、2混凝土箱体、3钢球、4覆盖面层。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

实施例1：如图1，2所示，为本实用新型的应用颗粒阻尼技术提升核心筒结构抗倒塌能力的装置实施例；其主要包括四根吊索1，一个一端开口的混凝土箱体2，钢球3，覆盖面层4。其特征在于四根吊索1一端连接到主体结构核心筒的帽桁架上，一端悬吊混凝土箱体2，箱体内部放置一定量的钢球3，同时箱体内壁贴有低恢复系数的覆盖面层4。填充的钢球占混凝土箱体容量不超过2/3。当突然发生强烈地震时，混凝土箱体2左右摇摆带动内部钢球3移动并与混凝土箱体内壁发生碰撞，钢球与钢球之间也会发生摩擦碰撞。可通过钢球与混凝土箱体内壁的碰撞、钢球摩擦碰撞变形等机制耗能，耗能能力强，可在很大程度上提高核心筒结构的抗倒塌能力。该实用新型加工方便，性能稳定，对环境的适应性强。