[發明專利]一種自復位框架中心支撐體系

在審

• 申請號: 201910071635.3
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109763565A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 姜子欽;康軼濤;周寶儒;申存杰;牛子堯
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B1/24
• 分類號: E04B1/24;E04B1/58;E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

本發明涉及一種自復位框架中心支撐體系，屬于結構工程領域。該體系包括兩個焊接組合方鋼管柱、兩個帶懸臂梁段的方鋼管中柱、一個帶斜支撐桿的工字梁段、兩個防屈曲支撐、組合自復位裝置及數個連接裝置；通過增加由拉索、工裝及梁柱節點連接裝置組成的組合自復位裝置，能有效提高節點的整體承載力且能避免組合自復位裝置中拉索預張力過大對工字梁段的超應力負荷；梁柱之間設有防屈曲支撐，提高了框架整體穩定性和耗能能力，并減小拉索的工作壓力，促進框架結構體系自復位的實現。

技術領域

本專利涉及一種自復位框架中心支撐體系，屬于結構工程技術領域。

背景技術

裝配式鋼結構建筑體系已成為建筑鋼結構發展的新方向和新趨勢，具有設計標準化、生產工廠化、施工裝配化、綠色建筑節能環保等優點。其中，構件的連接方式占據了重要的一環。傳統的鋼框架在現場施工過程中經常用到焊接的方式，但由于施工場地環境復雜，使得焊接的施工質量不好把握，螺栓連接可以更好地對施工質量進行把控，但存在一定的設計難度。如何把焊接工作留在工作環境更好的工廠進行，在施工現場只進行螺栓連接，是在裝配化施工領域的重要問題。

現有的多高層公共建筑及住宅建筑，一旦發生地震損傷，將導致建筑終止使用，對社會經濟恢復和人民群眾生活將造成嚴重影響，震后的修復工作更是費時費力。如何通過合理的框架設計，既能保證結構在地震中的抗倒塌能力，又可降低結構震后修復加固的經濟成本和時間成本，實現建筑結構的震后功能可快速恢復，是結構抗震研究的重點問題。

為克服上述問題，本專利提出了一種自復位框架中心支撐體系。構件的螺栓連接部分緊固工作方便快捷，加快了施工速度，又可利用連接板處的高強螺栓摩擦耗能，避免梁柱等主體構件的損壞。地震作用發生時，防屈曲支撐能起到很好的耗能作用，同時工字梁段可在拉索的作用下自動恢復到原位置。

發明內容

本發明提出的一種自復位框架中心支撐體系，地震作用發生時，防屈曲支撐能起到很好的耗能作用，同時工字梁段可在拉索的作用下自動恢復到原位置。

為實現上述目的，本發明采用如下技術手段：

一種自復位框架中心支撐體系，其特征在于：該體系包括兩個焊接組合方鋼管柱、兩個帶懸臂梁段的方鋼管中柱、一個帶斜支撐桿的工字梁段、兩個防屈曲支撐、組合自復位裝置及數個連接裝置；該體系具有震后自復位功能，所述的組合自復位裝置包括兩個工裝、一條拉索及兩個梁柱節點連接裝置，為本專利的創新點之一，梁柱節點連接裝置將帶懸臂梁段的方鋼管中柱中的懸臂梁段與工字梁段緊密連接，蓋板和拉索的組合能提高節點的整體承載力且能避免組合自復位裝置中拉索預應力對工字梁段的超應力負荷；帶懸臂梁段的方鋼管中柱中的懸臂梁段與工字梁段頂緊，安裝后不留縫隙，能避免由于梁端轉動位移引起的預應力損失，拉索的作用能控制塑性變形的發展和損傷的積累，從而提升結構的抗震性能和復位能力；且所述該組合自復位裝置與防屈曲支撐共同工作，拉索與防屈曲支撐共同作用實現自復位效果；防屈曲支撐的耗能能力，減小了拉索的工作壓力，提高了結構的穩定性和自復位能力。

所述的焊接組合方鋼管柱由帶法蘭盤的上方鋼管柱、中方鋼管柱、懸臂梁段及第一斜支撐桿焊接而成；所述的帶斜支撐桿的工字梁段由工字梁段和兩個第二斜支撐桿以兩組第一連接裝置連接而成；所述的組合自復位裝置包括兩個工裝、一條拉索及兩個梁柱節點連接裝置；該體系左右對稱布置，一個帶懸臂梁段的方鋼管中柱與一個焊接組合方鋼管柱通過一組第二連接裝置連接，另一個帶懸臂梁段的方鋼管中柱與另一個焊接組合方鋼管柱通過另一組第二連接裝置連接；兩個帶懸臂梁段的方鋼管中柱分別位于帶斜支撐桿的工字梁段兩端，分別通過兩個梁柱節點連接裝置連接，帶懸臂梁段的方鋼管中柱中的懸臂梁段與工字梁段頂緊，安裝完成后不留縫，在該懸臂梁段焊接工裝，用于固定拉索和輔助拉索施加預張力；所述兩個防屈曲支撐分別通過四組第三連接裝置與焊接組合方鋼管柱及帶斜支撐桿的工字梁段連接，防屈曲支撐下端與焊接組合方鋼管柱的第一斜支撐桿通過第三連接裝置連接，防屈曲支撐上端通過第三連接裝置與帶斜支撐桿的工字梁段中的第二斜支撐桿連接。