[發(fā)明專利]具有恢復(fù)功能的全裝配鋼框架結(jié)構(gòu)體系

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711390228.6
• 申請(qǐng)日: 2017-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN107893481B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牟犇;王悅;崔皓;姜能棟;張羽宸;何寶杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/24
• 分類號(hào): E04B1/24;E04B1/58
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種具有恢復(fù)功能的全裝配鋼框架結(jié)構(gòu)體系，其包括獨(dú)立基礎(chǔ)和若干梁柱節(jié)點(diǎn)；中心位置的梁柱節(jié)點(diǎn)包括套筒式鋼管柱，套筒式鋼管柱包括方鋼管柱和內(nèi)圓鋼管柱；非中心位置的梁柱節(jié)點(diǎn)包括圓鋼管柱，圓鋼管柱包括上段鋼管柱、中心插接柱和下段鋼管柱；H型鋼梁通過套筒連接件與圓鋼管柱連接；同一層的結(jié)構(gòu)體系通過H型鋼梁兩端與圓鋼管柱或方鋼管柱相互連接形成一個(gè)整體；上下層的套筒式鋼管柱通過雙套筒式連接件連接；上下層的圓鋼管柱通過拼接底座連接。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體系在小震作用下不破壞，中震作用下可自恢復(fù)，大震作用下不倒塌，可迅速更換構(gòu)件恢復(fù)使用功能，實(shí)現(xiàn)自恢復(fù)型抗震結(jié)構(gòu)體系的一種創(chuàng)新。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種具有恢復(fù)功能的全裝配鋼框架結(jié)構(gòu)體系。

背景技術(shù)

如何在地震發(fā)生后，使工程結(jié)構(gòu)、整個(gè)城市甚至整個(gè)社會(huì)具有恢復(fù)功能(Resilience)的能力，近幾年來引起了地震工程界的密切關(guān)注。可恢復(fù)功能結(jié)構(gòu)主要包括搖擺墻或搖擺框架結(jié)構(gòu)、自復(fù)位結(jié)構(gòu)和可更換結(jié)構(gòu)。研究表明，結(jié)構(gòu)的搖擺可以降低地震作用和結(jié)構(gòu)本身的延性設(shè)計(jì)需求，減小地震破壞，節(jié)約造價(jià)，通過結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間的約束或構(gòu)件間的約束，使結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)或構(gòu)件接觸面處僅承受受壓作用而無受拉作用，在地震作用下結(jié)構(gòu)發(fā)生搖擺，通過預(yù)應(yīng)力使結(jié)構(gòu)復(fù)位，形成自復(fù)位結(jié)構(gòu)。這種新型結(jié)構(gòu)體系能夠有效地控制結(jié)構(gòu)在震后的殘余變形，節(jié)約修復(fù)的時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本。

申請(qǐng)?zhí)枮?01510707370.3的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N三向可恢復(fù)功能的框架結(jié)構(gòu)，包括自復(fù)位框架梁和框架柱，梁柱連接采用自復(fù)位梁柱節(jié)點(diǎn)形式，柱與基礎(chǔ)連接采用自復(fù)位柱腳節(jié)點(diǎn)形式，梁板連接采用自復(fù)位梁板連接結(jié)構(gòu)。采用該發(fā)明提供的三向可恢復(fù)功能的框架結(jié)構(gòu)能夠使結(jié)構(gòu)在地震作用過后自復(fù)位，中震和大震后，結(jié)構(gòu)無明顯損傷，可快速投入使用，大大節(jié)約了震后修復(fù)的經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間成本。同時(shí)，梁板連接采用梁板之間可以滑移的自復(fù)位梁板連接，不會(huì)限制梁柱節(jié)點(diǎn)的打開和柱腳節(jié)點(diǎn)的提離。但是目前在柱間連接以及實(shí)現(xiàn)全裝配式的鋼框架結(jié)構(gòu)研究極少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于針對(duì)上述問題提供一種柱間連接的、具有恢復(fù)功能的全裝配鋼框架結(jié)構(gòu)體系。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具有恢復(fù)功能的全裝配鋼框架結(jié)構(gòu)體系，包括獨(dú)立基礎(chǔ)和安裝于獨(dú)立基礎(chǔ)上的若干梁柱節(jié)點(diǎn)；

其中，中心位置的梁柱節(jié)點(diǎn)包括相互連接的套筒式鋼管柱和H型鋼梁，套筒式鋼管柱包括方鋼管柱和內(nèi)圓鋼管柱，內(nèi)圓鋼管柱設(shè)置于方鋼管柱內(nèi)部；

非中心位置的梁柱節(jié)點(diǎn)包括圓鋼管柱和H型鋼梁，圓鋼管柱包括上段鋼管柱、中心插接柱和下段鋼管柱，上段鋼管柱與中心插接柱之間通過上套筒連接件連接，中心插接柱與下段鋼管柱之間通過下套筒連接件連接；H型鋼梁通過上套筒連接件和下套筒連接件與圓鋼管柱連接；

同一層的結(jié)構(gòu)體系通過H型鋼梁兩端與圓鋼管柱或方鋼管柱相互連接形成一個(gè)整體；

不同層的中心位置的梁柱節(jié)點(diǎn)之間通過雙套筒式連接件連接上下層的套筒式鋼管柱；不同層的非中心位置的梁柱節(jié)點(diǎn)之間通過拼接底座連接上下層的圓鋼管柱。

進(jìn)一步的，套筒式鋼管柱和H型鋼梁通過環(huán)板連接件連接，環(huán)板連接件包括上下兩塊方形環(huán)板，方形環(huán)板中間開有方形孔，固定在方鋼管柱上，上下兩塊方形環(huán)板之間的方鋼管柱上還固定有豎板，方形環(huán)板的四個(gè)角位于方鋼管柱側(cè)面的中間，H型鋼梁的腹板與豎板連接，H型鋼梁的上下翼緣板分別與方形環(huán)板的四個(gè)角連接。

進(jìn)一步的，上套筒連接件包括圓管Ⅰ、連接環(huán)板和插板，圓管Ⅰ的直徑小于圓鋼管柱的直徑，圓管Ⅰ的中間位置設(shè)置有連接環(huán)板，連接環(huán)板包括至少兩塊端板，插板固定在端板下方，與圓管Ⅰ、端板均垂直連接；下套筒連接件的結(jié)構(gòu)與上套筒連接件對(duì)稱，插板固定在端板上方；

中心插接柱上端及下端均設(shè)置有與插板相匹配的凹槽；