[發明專利]一種預應力自復位混凝土桁架結構及裝配方法

有效

• 申請號: 202010516200.8
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111622348B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 鞏妮娜;蔡小寧;朱向陽;陳韻竹;賈長恒;武江傳;趙桂;胡永濤;馬煜征;高兆福;魏海濱;張濤
• 申請（專利權）人: 江蘇海洋大學;江蘇筑港建設集團有限公司
• 主分類號: E04B1/22
• 分類號: E04B1/22;E04B1/21;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 宮建華

1.一種預應力自復位混凝土桁架結構，包括預制混凝土框架柱(1)、角鋼(2)和預制混凝土桁架(3)，其特征在于：所述預制混凝土桁架(3)安裝于左、右兩個所述預制混凝土框架柱(1)之間，所述預制混凝土桁架(3)包括上弦桿(301)、下弦桿(302)及固定于上弦桿(301)、下弦桿(302)之間的斜腹桿(308)，所述上弦桿(301)和所述下弦桿(302)的內部分別預留有第一預應力孔道(303)和第二預應力孔道(304)，所述第一預應力孔道(303)的內部設有第一預應力筋(305)，所述第二預應力孔道(304)的內部設有第二預應力筋(306)；所述上弦桿(301)的兩端頂、底面均嵌設有預埋鋼板(307)，上、下層所述預埋鋼板(307)的外側均設置有摩擦耗能金屬板(4)，上、下層所述摩擦耗能金屬板(4)均通過高強螺栓(5)分別與上蓋板(6)以及所述角鋼(2)進行固定；所述下弦桿(302)的左、右端頭均通過一截鋼箱梁(12)內灌微膨脹混凝土進行封錨，兩個所述截鋼箱梁(12)的外端均通過高強摩擦型螺栓(7)與軟鋼耗能裝置(8)進行固定，兩個所述軟鋼耗能裝置(8)的外端均通過預埋螺栓(9)分別與兩個所述預制混凝土框架柱(1)進行固定連接；左、右兩個所述預制混凝土框架柱(1)上與所述第一預應力孔道(303)正相對的位置均開設有孔洞(10)，所述第一預應力筋(305)由第一預應力孔道(303)及兩個孔洞(10)穿過，張拉并錨固在兩個所述預制混凝土框架柱(1)外側；所述軟鋼耗能裝置(8)包括左封板(801)、右封板(802)及兩塊軟鋼耗能板(803)，兩塊所述軟鋼耗能板(803)對稱固定于所述左封板(801)與所述右封板(802)之間，且兩塊所述軟鋼耗能板(803)的中段側壁均開設有條形螺栓孔(804)，每一個所述條形螺栓孔(804)的前、后側均通過固定螺栓連接有兩片約束側板(805)。

2.根據權利要求1所述的一種預應力自復位混凝土桁架結構，其特征在于：所述角鋼(2)上設置加強肋(13)，所述角鋼(2)通過緊固螺栓(14)固定在所述預制混凝土框架柱(1)上。

3.根據權利要求1所述的一種預應力自復位混凝土桁架結構，其特征在于：所述上蓋板(6)與所述預制混凝土框架柱(1)側壁安裝的連接鋼板(11)之間采用焊接連接或者螺栓連接。

4.根據權利要求1所述的一種預應力自復位混凝土桁架結構，其特征在于：所述第二預應力筋(306)在地面上完成預應力筋的張拉，且錨固在所述下弦桿(302)的兩端。

5.根據權利要求1所述的一種預應力自復位混凝土桁架結構，其特征在于：所述第一預應力孔道(303)和第二預應力孔道(304)分別居于所述上弦桿(301)、下弦桿(302)的中心位置。

6.根據權利要求1所述的一種預應力自復位混凝土桁架結構，其特征在于：所述斜腹桿(308)與所述上弦桿(301)、下弦桿(302)的安裝傾斜角度均為45°，且相鄰的兩個所述斜腹桿(308)之間對稱設置。

7.根據權利要求1所述的一種預應力自復位混凝土桁架結構，其特征在于：所述預埋鋼板(307)、摩擦耗能金屬板(4)、上蓋板(6)及角鋼(2)上均開設有與所述高強螺栓(5)相配合的固定孔。

8.根據權利要求1～7中任意一項所述的一種預應力自復位混凝土桁架結構的裝配方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：首先將預制混凝土桁架(3)組裝好，并將下弦桿(302)的左、右端頭利用鋼箱梁(12)內灌微膨脹混凝土進行封錨；

步驟二：然后將角鋼(2)和軟鋼耗能裝置(8)一同固定在兩個預制混凝土框架柱(1)上，安裝完畢后，將兩個預制混凝土框架柱(1)的底端均通過灌漿套筒安裝于地基上；

步驟三：接著將下層摩擦耗能金屬板(4)放置于角鋼(2)的上端面，再將預制混凝土桁架(3)吊裝至兩個預制混凝土框架柱(1)之間，使得上弦桿(301)的兩端嵌設的預埋鋼板(307)壓在摩擦耗能金屬板(4)上表面，下弦桿(302)兩端安裝的鋼箱梁(12)與軟鋼耗能裝置(8)處于正相對的位置；

步驟四：將下弦桿(302)兩端安裝的鋼箱梁(12)與軟鋼耗能裝置(8)利用高強摩擦型螺栓(7)進行固定連接；接著將上層摩擦耗能金屬板(4)及上蓋板(6)依次疊放在上弦桿(301)的兩端頂面均嵌的預埋鋼板(307)上表面，再利用高強螺栓(5)上下貫穿對上蓋板(6)、上弦桿(301)及角鋼(2)進行固定，上蓋板(6)與預制混凝土框架柱(1)側壁安裝的連接鋼板(11)之間采用焊接連接或者螺栓連接；

步驟五：預制混凝土桁架(3)安裝結束后，將第一預應力筋(305)由第一預應力孔道(303)及兩個孔洞(10)穿過，張拉并錨固在兩個所述預制混凝土框架柱(1)外側；

步驟六：最后對第一預應力筋(305)孔道及接縫處進行填充膠凝材料即完成裝配。