[發明專利]一種裝配式混合框架結構及施工方法

在審

• 申請號: 202010096683.0
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111155643A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 楊勇;馮世強;于云龍;薛亦聰;陳陽;陳辛
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E04B1/20
• 分類號: E04B1/20;E04B1/21;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王麗莎

本申請公開一種裝配式混合框架結構及施工方法，涉及建筑施工技術領域。裝配式混合框架結構包括預制混凝土柱、預制橫梁、摩擦耗能裝置、預制連接裝置和第一預應力張拉筋；預制混凝土柱與預制連接裝置可拆卸地連接；預制橫梁的端面與摩擦耗能裝置連接；摩擦耗能裝置可拆卸地連接于預制連接裝置；第一預應力張拉筋依次穿過預制連接裝置和預制橫梁，并固定于預制連接裝置。裝配式混合框架結構的主體構件拼裝區連接質量可控，且整體結構具有一定的可恢復性能，適用于對抗震能力要求更高的建筑結構。

技術領域

本申請涉及建筑施工技術領域，具體而言，涉及一種裝配式混合框架結構及施工方法。

背景技術

預制裝配式結構是建筑施工中常用的結構形式，其采用預制構件作為主要的受力構件，將各預制構件通過一定的技術措施連接后形成結構整體來承擔荷載。

預制裝配式結構連接區的可靠性是保障整體結構抗震性能的重中之重，現有的預制裝配式結構施工復雜，且連接質量可控性差，在地震作用下不利于殘余變形的減少和消除。

發明內容

本申請提供了一種裝配式混合框架結構及施工方法，裝配式混合框架結構能夠減少甚至消除結構在地震作用下的殘余變形，其主體構件拼裝區連接質量可控，且結構整體具有一定的可恢復性能，適用于對抗震能力要求更高的建筑結構。

第一方面，提供了一種裝配式混合框架結構，裝配式混合框架結構包括預制混凝土柱、預制橫梁、摩擦耗能裝置、預制連接裝置和第一預應力張拉筋；預制混凝土柱與預制連接裝置可拆卸地連接；預制橫梁的端面與摩擦耗能裝置連接；摩擦耗能裝置可拆卸地連接于預制連接裝置；第一預應力張拉筋依次穿過預制連接裝置和預制橫梁，并固定于預制連接裝置。

上述技術方案，裝配式混合框架結構在小震和中震下能夠通過摩擦耗能裝置的動摩擦來耗散能量，在大震下能夠通過摩擦耗能裝置以及預制連接裝置的塑形變形來耗散能量，通過第一預應力張拉筋來減小地震過程中裝配式混合框架結構的殘余變形，從而在實現整體結構復位效果的基礎上保證主體構件的不損傷或微損傷，達到震后可快速恢復結構功能的目的。預制混凝土柱、預制橫梁、摩擦耗能裝置以及預制連接裝置均可在施工前提前預制完成，在現場能夠快速拼裝，有效提高裝配式混合框架結構的施工效率。預制橫梁、摩擦耗能裝置、預制連接裝置以及預制混凝土柱之間的連接部分采用可拆卸的方式連接，并且通過第一預應力張拉筋的彈性張拉復位效果，使得震后主體構件結構損傷小，在震后能夠快速進行破壞段的更換修復，使得裝配式混合框架結構中震可修，甚至大震可修，保障震時人員及財產安全，具有良好的社會效益和經濟效益，以及良好的工程應用價值和推廣應用前景。

結合第一方面，在本申請的第一方面的第一種可能的實現方式中，預制連接裝置包括連接板和第一型鋼；連接板連接于第一型鋼，連接板可拆卸地連接于預制混凝土柱；第一型鋼可拆卸地連接于摩擦耗能裝置，使得摩擦耗能裝置與第一型鋼之間可發生滑動摩擦。

上述技術方案，連接板與預制混凝土柱可拆卸連接，能夠快速地進行預制連接裝置與預制混凝土柱的裝配連接。第一型鋼用于可拆卸地連接摩擦耗能裝置，從而使得摩擦耗能裝置與第一型鋼之間可發生滑動摩擦耗散能量。在小震或中震下，摩擦耗能裝置通過動摩擦即可耗散能量；當出現大震時，由于彎矩過大，第一型鋼的翼緣會發生屈服外閃，造成塑性變形以同時進行耗能，從而形成抗震設計中有利的破壞模式。對預制連接裝置進行簡單的修理后即可快速投入使用或生產，保證連接質量的可控。

結合第一方面的第一種可能的實現方式，在本申請的第一方面的第二種可能的實現方式中，摩擦耗能裝置包括摩擦板、連接螺栓和外伸板；外伸板連接于預制橫梁的端面；連接螺栓依次穿連外伸板、摩擦板以及第一型鋼，使得外伸板和第一型鋼可與摩擦板發生滑動摩擦。

上述技術方案，摩擦板位于外伸板和第一型鋼之間，通過摩擦板的滑動摩擦實現能量的耗散。由于摩擦板通過連接螺栓連接，便于拆裝，在地震后，能夠快速完成摩擦耗能裝置的拆裝修復。