本發(fā)明屬于減震技術領域，具體涉及一種分層搖擺式減震系統(tǒng)。
背景技術：
許多按現(xiàn)行抗震規(guī)范設計的建筑結構在大震下將由于產生過大的塑性變形而發(fā)生嚴重的破壞，需要進行大規(guī)模修補甚至不可再繼續(xù)使用。有專家提出將能量消耗集中到某些震后方便修復或易于更換的次結構構件，而保證主結構在強震下仍保持彈性狀態(tài)。相鄰建筑之間安裝連結減震裝置，通過建筑結構之間的相互作用達到減震效果，這類減震方式被稱為連結減震。該減震方式也可以解決相鄰建筑物之間由于空隙過小若產生相位外振動而發(fā)生碰撞，即poundingeffect現(xiàn)象。對于連結減震體系，減震效果一方面取決于連接部件的特性，另一方面，主結構與副結構的周期之比和自身阻尼比對減震效果亦有影響，但目前的減震結構效果并不理想。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提出一種分層搖擺式減震系統(tǒng)，該減震系統(tǒng)分層搖擺式柔性主結構與剛性副結構通過提供剛度和阻尼的連接部件相連，主副結構之間周期之比大，相對位移大，連接阻尼器耗散大部分地震輸入能量，達到既較大程度地減少層間位移又大幅降低樓層加速度的減震效果。
本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)：
一種分層搖擺式減震系統(tǒng)，包括柔性主結構和剛性副結構，柔性主結構與剛性副結構之間通過提供剛度和阻尼的連接部件連接，所述的柔性主結構為分層搖擺式梁柱鉸接的鋼框架，所述的剛性副結構為剛接框架或與地面剛接的剪力墻。
所述的柔性主結構由分層式兩端鉸接柱、連續(xù)梁及樓面板組成，所述的鉸接柱兩端與連續(xù)梁鉸接。
所述的柔性主結構的底層柱底部與地面通過地腳螺栓鉸接。
所述的主結構和剛性副結構之間的連接部件包括阻尼器和彈簧，所述的阻尼器和彈簧并聯(lián)，彈簧提供所需的側向剛度，阻尼器提所需的阻尼，同時采用彈簧和阻尼器的減震效果優(yōu)于僅使用阻尼器的連結減震，阻尼器能消耗較大的能量，輸入結構的能量大幅減少。
本發(fā)明通過采用穩(wěn)定度最大化法及h2控制算法數(shù)值計算，實現(xiàn)同時減少主副結構的層間變形和絕對加速度。穩(wěn)定度最大化法使結構體系的特征值的最大實部最小化，實現(xiàn)讓結構震后的振動在最短時間內衰減；h2控制算法使頻域響應函數(shù)曲線包絡的面積最小，若柔性主結構的層間位移頻域響應設為目標函數(shù)，可有效控制柔性主結構的層間位移。
本發(fā)明減震系統(tǒng)將豎向承重結構與水平抗側力結構分離，柔性主結構承受結構大部分重力，剛性副結構抵抗水平向荷載。分層搖擺式柔性主結構與剛性副結構通過提供剛度和阻尼的連接部件相連，主副結構之間由于周期差異大，在地震等水平荷載作用下相對位移亦大，連接阻尼器能耗散大部分地震輸入能量，從而達到既較大程度地減少層間位移又大幅降低樓層加速度的減震效果。同時，柔性主結構所需的構件截面小，經濟效益可觀，為新型減隔震結構體系的開發(fā)和實現(xiàn)提供技術支持，為我國減隔震技術的發(fā)展提供新的工程解決方案。
附圖說明
圖1為本發(fā)明減震系統(tǒng)的俯視結構示意圖；
圖2為本發(fā)明減震系統(tǒng)的主視結構示意圖；
圖3為本發(fā)明柔性主結構的局部示意圖；
圖4為本發(fā)明柔性主結構底層柱的結構示意圖；
圖5為本發(fā)明阻尼器與彈簧的結構示意圖；
圖中：1-剛性副結構；2-柔性主結構；3-樓面板；4-鉸接柱；5-連續(xù)梁；6-連接部件；7-墊板；8-加勁肋；9-螺栓；10-地腳螺栓；11-彈簧；12-阻尼器；13-牛腿。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
實施例1
一種分層搖擺式減震系統(tǒng)，如圖1，2所示，包括柔性主結構2和剛性副結構1，柔性主結構2與剛性副結構1之間通過提供剛度和阻尼的連接部件6連接，在每一層，剛性副結構1與柔性主結構2之間均設有連接部件6。柔性主結構2為分層搖擺式梁柱鉸接的鋼框架，剛性副結構1為剛接框架或與地面剛接的剪力墻，本實施例中，柔性主結構2由分層式兩端鉸接柱4、連續(xù)梁5及樓面板3組成，如圖3、4所示，鉸接柱4兩端與連續(xù)梁5通過螺栓9鉸接，之間設置墊板7，連續(xù)梁5之間設置樓面板3，并設置加勁肋8加固，柔性主結構2的底層柱底部與地面通過地腳螺栓10鉸接，柔性主結構2和剛性副結構1之間的連接部件包括阻尼器12和彈簧11，并聯(lián)設于牛腿13上，如圖5所示，彈簧11提供所需的側向剛度，阻尼器12提所需的阻尼，阻尼器12能消耗較大的能量，輸入結構的能量大幅減少。
本減震系統(tǒng)將豎向承重結構與水平抗側力結構分離，柔性主結構承受結構大部分重力，剛性副結構抵抗水平向荷載，通過阻尼器和彈簧耗散大部分地震輸入能量，較大程度地減少層間位移又大幅降低樓層加速度。