[實用新型]一種全生命周期可拆可換框架結構體系

有效

• 申請號: 201921670179.6
• 申請日: 2019-10-08
• 公開（公告）號: CN211037290U
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 門進杰;張謙;蘭濤;周琦;史慶軒;霍文武
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E04B1/30
• 分類號: E04B1/30;E04B1/343;E04B1/58;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本實用新型涉及一種全生命周期可拆可換框架結構體系，包括由可拆換鋼筋混凝土柱、可拆換型鋼梁、節點域、可拆換樓板同形成的單層單榀結構單元；單層單榀結構單元的可拆換鋼筋混凝土柱之間通過節點域上下分別連接可拆換型鋼梁，可拆換樓板連接在可拆換型鋼梁上，可拆換型鋼梁之間的節點域上設有更換裝置；上下層間可拆換鋼筋混凝土柱之間通過節點域相連，單層單榀結構單元的底層柱通過柱腳與基礎相連；單層單榀結構單元重復施工，形成多層或高層的全生命周期可拆可換的框架結構體系。該結構體系在正常使用狀態或服役期滿后，可以拆卸為單個構件，實現構件的回收利用，在地震作用后，可以通過拆卸和更換受損的構件實現結構的震后可修復。

技術領域

本實用新型涉及結構工程及防震減災領域，具體涉及一種全生命周期可拆可換框架結構體系。

背景技術

可拆卸性、可更換性，兩大結構設計新理念已被國內外學者所接受。可拆卸結構可以實現結構所有構件的預制化，具有全生命周期的可拆卸性，施工速度快、成本低，且在拆除時不產生或僅產生少量建筑垃圾，并可對結構構件進行再利用。然而目前“可拆卸”的局限性主要體現在兩個方面：一是只能在服役期滿后對結構整體進行自上而下的順序拆除，而不能在服役期間對結構構件進行局部拆除或更換；二是未能解決結構在地震受損后的功能快速恢復問題。

可恢復功能結構，即地震后不需修復或稍加修復即可恢復其使用功能的結構，主要包括：自復位結構、搖擺墻結構和具有可更換構件的結構。其中具有可更換構件的結構，在地震作用下，主要通過可更換構件的彈塑性變形，耗散地震能量，保護主體結構不受破壞或只受輕微破壞，地震作用后更換耗能構件即可恢復結構功能。

實用新型內容

為克服上述技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種全生命周期可拆可換框架結構體系，是一種同時具有全生命周期可拆卸性、震后受損構件可更換性的結構體系；該結構體系不僅有助于解決建筑垃圾、大氣污染等環境問題，還可以在地震災害后快速恢復建筑物的使用功能，經濟和社會效益顯著。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種全生命周期可拆可換框架結構體系，包括由可拆換鋼筋混凝土柱、可拆換型鋼梁、節點域、可拆換樓板同形成的單層單榀結構單元；單層單榀結構單元的可拆換鋼筋混凝土柱之間通過節點域上下分別連接可拆換型鋼梁，可拆換樓板連接在可拆換型鋼梁上，可拆換型鋼梁之間的節點域上設有更換裝置；上下層間可拆換鋼筋混凝土柱之間通過節點域相連，單層單榀結構單元的底層柱通過柱腳與基礎相連；所述單層單榀結構單元重復施工，形成多層或高層的全生命周期可拆可換的框架結構體系。

對于上述技術方案，本實用新型還有進一步優選的方案。

優選的，所述可拆換鋼筋混凝土柱通過法蘭盤和高強螺栓與節點域相連；所述可拆換型鋼梁通過高強螺栓與節點域相連；所述可拆換樓板通過抗剪栓釘與可拆換型鋼梁相連。

優選的，節點域與可拆換型鋼梁之間設有若干耗能裝置，耗能裝置布置于可拆換型鋼梁靠近節點域的位置。

優選的，所述節點域包括節點核心區圍框和其上下兩端的法蘭盤，沿節點核心區圍框四周連接外伸的懸臂梁段；四個懸臂梁段穿過節點核心區圍框的腹板連續相接構成十字形結構，懸臂梁段在節點核心區圍框內的工字鋼上下部分翼緣切除，沿鋼梁翼緣兩側向中心切除角度為30°～60°。

優選的，所述可拆換鋼筋混凝土柱包括混凝土柱身和連接于混凝土柱身上下端柱周邊的混凝土柱法蘭盤，混凝土柱身內設有柱內縱筋和箍筋，柱內縱筋與法蘭盤焊接；所述混凝土柱法蘭盤通過高強螺栓與節點域的法蘭盤相連，連接方式為干連接。

優選的，所述耗能裝置為耗能角鋼、摩擦阻尼器、軟鋼阻尼器或鉛擠壓阻尼器。

優選的，所述更換裝置為液壓千斤頂。