本發明屬于土木工程技術領域，具體涉及一種整體張拉懸掛系統。

背景技術：

研究更加安全、經濟、可靠、適應建筑功能要求的結構新體系是高層及超高層建筑結構研究的主要課題之一。當前高層、超高層建筑結構體系主要有框架結構、框架-剪力墻結構、剪力墻結構、框架-筒體結構、筒中筒結構、巨型框架結構等，這些傳統抗震結構體系是延性結構體系，容許結構構件在地震作用下進入非彈性狀態，并具有較好的延性，可以有效耗散地震能量，減輕地震反應，使結構“搖而不損”，“裂而不倒”。此類抗震結構體系在多數情況下是有效的，但也存在局限性：其主體結構非彈性變形震后難以修復或在強震中嚴重破壞，其破壞程度難以控制，雖然能夠避免整體倒塌，但非結構構件及結構內部的儀器和設備會遭受嚴重損壞。因此，抗震性能優良的高層建筑結構新體系以及結構振動控制和震后的可修復性成為當前高層建筑結構研究的重大問題。

20世紀50年代出現的懸掛建筑結構作為一種新型建筑結構體系，有著良好的建筑功能適應性，能夠充分利用高強材料的性能，并且具有良好的美學效果，引起建筑師和結構師的共同關注。現階段懸掛結構通過吊索或者吊桿懸掛樓面板，索或桿垂直于樓面，且在各樓層均勻布置。

上述懸掛樓面的吊掛方式會導致：(1)在地震作用下懸掛樓層均會發生較大的層間位移，從而導致懸掛樓層內非結構構件的破損嚴重；(2)雖然可在懸掛樓層的層間或者懸掛樓面與主體結構之間設置消能器，從而降低懸掛樓面板的動力響應和懸掛樓層的層間位移，但是消能器的設置位置和數量都會直接影響懸掛樓面的減震效果，而消能器的總費用也是影響懸掛結構能否推向工程實踐的重要因素。

因此，提出一種能夠有效控制樓面振動響應的懸掛結構體系是懸掛結構研究的重要問題之一。

技術實現要素：

發明目的：本發明的目的在于解決現有技術中存在的不足，提供一種整體張拉懸掛系統。

技術方案：本發明所述的一種整體張拉懸掛系統，包括主體結構和懸掛結構，懸掛結構懸掛于主體結構中，懸掛結構包括若干按層依次豎向設置的樓面板，最頂層樓面板固定于主體結構頂部，最底層樓面板通過穩定索桿錨固支撐于地面，中間每相鄰兩層樓面板之間均通過索桿錨固支撐；所述索桿與相應樓面板板面的法線不平行且有夾角，同一層的同一側面兩個索桿對稱設置，并且與相應錨固點的連線呈等腰梯形狀(即同一側面兩個索桿成為相應等腰梯形的兩個腰線)；所述同一側面兩根穩定索桿與最底層樓面板以及地面之間也均形成等腰梯形狀。

進一步的，所述同一側面兩個索桿與同一樓面板對應錨固點之間預埋有剛性桿，當索桿與剛性桿的夾角為銳角時，該剛性桿采用剛性壓桿，當索桿與剛性桿的夾角為鈍角時，該剛性桿采用剛性拉桿。

進一步的，所述同一個剛性桿與對應上下兩層的索桿形成的夾角中，一側為鈍角另一側為銳角，即基于錨固點的連續性，相鄰樓層共用一個邊使得兩個相鄰等腰梯形分別為正等腰梯形和倒等腰梯形。

進一步的，所述同一側面兩個索桿與對應剛性壓桿和剛性拉桿形成面的法線與樓面板不平行，且相鄰兩層的索桿與對應剛性壓桿和剛性拉桿的形成面也不互相平行。

進一步的，所述主體結構整體呈長方體框架結構，包括框架梁和框架柱，框架梁整體呈矩形，框架梁四個邊角處均向下豎直安裝有框架柱，最頂層樓面板直接固定于框架梁底部。

進一步的，所述主體結構包括豎直立于地面的核心筒體，核心筒體的頂端懸挑設置有外伸剛臂，最頂層樓面板直接固定于外伸剛臂底部。

有益效果：本發明中，傾斜布置同一側的索桿，將懸掛結構的上下兩端分別錨固于主體結構的頂端和地面，再張拉預應力，使得索桿和穩定索桿都受到拉力作用，與樓面板形成新型的整體張拉懸掛結構體系，特別是通過應力剛化作用進一步增加懸掛樓面板的側向剛度，可以減小地震作用下懸掛樓面板的動力響應，避免了采用消能器帶來的設計復雜、費用昂貴等問題。

附圖說明

圖1為實施例1的整體結構示意圖；

圖2為實施例4的結構示意圖；

圖3為實施例2的結構示意圖；

圖4為實施例3的結構示意圖。

具體實施方式

下面對本發明技術方案進行詳細說明，但是本發明的保護范圍不局限于所述實施例。

實施例1：

如圖1所示，本實施例的整體張拉懸掛系統，包括主體結構和懸掛結構，懸掛結構懸掛于主體結構中，懸掛結構包括若干按層依次豎向設置的樓面板，最頂層樓面板固定于主體結構頂部，最底層樓面板通過穩定索桿錨固支撐于地面，中間每相鄰兩層樓面板之間均通過兩根索桿錨固支撐；所述索桿與相應樓面板板面的法線不平行且有夾角，同一層的同一側面兩個索桿對稱設置，并且與相應錨固點的連線呈等腰梯形狀(即同一側面兩個索桿成為相應等腰梯形的兩個腰線)；同一側面兩根穩定索桿與最底層樓面板以及地面之間也均形成等腰梯形結構(通過張拉預應力，使得索桿和穩定索桿都受到拉力作用，從而通過應力剛化作用提供懸掛結構中樓面板的側向剛度)。

為減小索桿中內力對懸掛樓面板平面內受力的影響，減小懸掛樓面板的設計難度，同一側面兩個索桿與同一樓面板對應錨固點之間預埋有剛性桿，當索桿與剛性桿的夾角為銳角時，該剛性桿采用剛性壓桿，當索桿與剛性桿的夾角為鈍角時，該剛性桿采用剛性拉桿；同一個剛性桿與對應上下兩層的索桿形成的夾角中，一側為鈍角另一側為銳角，即基于錨固點的連續性，相鄰樓層共用一個邊使得兩個相鄰等腰梯形分別為正等腰梯形和倒等腰梯形。

實施例2：

如圖3所示，本實施例與實施例1其余部分相同，不同之處在于：本實施例中，同一側面兩個索桿與對應剛性壓桿和剛性拉桿形成面的法線與樓面板不平行，且相鄰兩層的索桿與對應剛性壓桿和剛性拉桿的形成面也不互相平行。索桿在上下層的錨固點并不在樓面板的垂直面上，使得通過穩定索桿的張拉形成空間整體張拉懸掛結構體系。

實施例3：

如圖4所示，本實施例與實施例1其余部分相同，不同之處在于：本實施例中的主體結構包括豎直立于地面的核心筒體，核心筒體的頂端懸挑設置有外伸剛臂，最頂層樓面板直接固定于外伸剛臂底部。

實施例4：

如圖2所示，本實施例中的主體結構整體呈長方體框架結構，包括框架梁和框架柱，框架梁整體呈矩形，框架梁四個邊角處均向下豎直安裝有框架柱，最頂層樓面板直接固定于框架梁底部。

技術特征：

技術總結
本發明公開一種整體張拉懸掛系統，包括主體結構和懸掛結構，懸掛結構懸掛于主體結構中，懸掛結構包括若干按層依次豎向設置的樓面板，最頂層樓面板固定于主體結構頂部，最底層樓面板通過穩定索桿錨固支撐于地面，中間每相鄰兩層樓面板之間均通過索桿錨固支撐；所述索桿與相應樓面板板面的法線不平行且有夾角，同一層的同一側面兩個索桿對稱設置，并且與相應錨固點的連線呈等腰梯形狀；同一側面兩根穩定索桿與最底層樓面板以及地面之間也形成等腰梯形狀。本發明能夠通過應力剛化作用提高樓面板的側向剛度，減小地震作用下懸掛樓面板的動力響應，避免采用消能器帶來的設計復雜、費用昂貴等問題。

技術研發人員：王春林;鞠丹;陳熹
受保護的技術使用者：東南大學
技術研發日：2017.05.16
技術公布日：2017.08.01