[發(fā)明專利]連梁式雙耗能支撐結(jié)構(gòu)、裝配式支撐框架體系及施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110247592.7
• 申請日: 2021-03-06
• 公開（公告）號: CN113123457B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張健新;戎賢;張標(biāo);劉平;李艷艷;張曉巍;王理達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E04B1/20
• 分類號: E04B1/20;E04B1/21;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 天津市鼎拓知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12233
• 代理人: 劉雪娜

1.一種連梁式雙耗能支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：配合使用的兩根斜桿(1)、耗能連梁(2)和水平阻尼器(3)；

兩根所述斜桿(1)分別與所述耗能連梁(2)的兩端鉸接；所述水平阻尼器(3)的自由端與任一所述斜桿(1)的自由端鉸接，且其固定端通過螺栓與框架的預(yù)設(shè)頂角連接；遠(yuǎn)離所述水平阻尼器(3)的斜桿(1)的自由端通過節(jié)點(diǎn)組件與所述框架的預(yù)設(shè)頂角鉸接，且所述水平阻尼器(3)與遠(yuǎn)離所述水平阻尼器(3)的斜桿(1)的自由端對角設(shè)置；所述水平阻尼器(3)內(nèi)設(shè)置有高阻尼橡膠(9)；

當(dāng)框架產(chǎn)生相對位移時，所述斜桿(1)會產(chǎn)生拉伸或者壓縮，此時的耗能連梁(2)也會參與耗能，同時，斜桿(1)的拉伸與壓縮也會使得水平阻尼器(3)產(chǎn)生相對錯動，進(jìn)而會使得水平阻尼器(3)的螺栓產(chǎn)生屈服和高阻尼橡膠(9)的相對錯動；水平阻尼器(3)的螺栓產(chǎn)生屈服、高阻尼橡膠(9)的相對錯動和耗能連梁(2)的拉伸與壓縮均會消耗大量地震能量，達(dá)到減小結(jié)構(gòu)振動反應(yīng)的目的；

所述節(jié)點(diǎn)組件包括：弧形角鋼(4)和與所述斜桿(1)自由端鉸接的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)盤(5)；所述弧形角鋼(4)的兩安裝段分別通過焊接或者螺栓與所述框架的頂角連接，且其與所述水平阻尼器(3)對角設(shè)置；所述弧形角鋼(4)兩安裝段之間設(shè)置有兩個平行設(shè)置的支撐板(6)；兩個所述支撐板(6)之間設(shè)置有連桿(7)，且所述節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)盤(5)套設(shè)在所述連桿(7)上；

所述弧形角鋼(4)的兩個安裝段之間還設(shè)置有緩沖件(18)，緩沖件(18)包括：緩沖本體和耗能環(huán)；所述緩沖本體上設(shè)有多個卡槽，并且多個卡槽正交設(shè)置并相互連通，所有卡槽之間共同形成相互連通的“十”字型空間；

所述卡槽內(nèi)壁設(shè)置有均勻排布的凸起；在兩兩卡槽的連接處設(shè)置有彈簧，所述“十”字型空間的中部能夠容納耗能環(huán)且耗能環(huán)的中心與緩沖件的中心重合，四個彈簧的自由端均與耗能環(huán)側(cè)壁連接；

在安裝時，所述斜桿(1)貫穿緩沖件(18)上的耗能環(huán)，再與節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)盤(5)連接，一方面，地震時，斜桿(1)產(chǎn)生軸向拉力或者壓力，通過耗能環(huán)與彈簧的配合產(chǎn)生微小位移，也能夠分擔(dān)部分地震能量，起到微緩沖的效果；另一方面，當(dāng)?shù)卣鹉芰枯^大時，斜桿(1)沖破耗能環(huán)，斜桿(1)進(jìn)入任一卡槽內(nèi)，再配合此卡槽內(nèi)的凸起能夠?qū)⑿睏U(1)的位置限制，使得斜桿(1)被卡住，從而獲得一定的剛性、防止斜桿(1)變形。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連梁式雙耗能支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支撐板(6)兩端部與所述弧形角鋼(4)之間均設(shè)置有輔助支撐板(8)。

3.一種裝配式支撐框架體系，其特征在于，包括：預(yù)制柱(10)、與所述預(yù)制柱(10)水平連接的預(yù)制梁(11)和安裝在所述預(yù)制柱(10)與所述預(yù)制梁(11)形成的框架內(nèi)的權(quán)利要求1至2任一項(xiàng)所述的一種連梁式雙耗能支撐結(jié)構(gòu)；

所述預(yù)制柱(10)的骨架為方鋼管(12)；所述方鋼管(12)內(nèi)設(shè)置有正交板(13)；所述預(yù)制梁(11)的骨架為水平設(shè)置的工字鋼(14)；所述方鋼管(12)的側(cè)壁焊接有連接板(15)；所述連接板(15)通過螺栓與所述工字鋼(14)的翼緣、腹板連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種裝配式支撐框架體系，其特征在于，所述方鋼管(12)的外部設(shè)置有綁扎鋼筋(16)，且所述方鋼管(12)內(nèi)設(shè)置有與所述正交板(13)平行的柱縱筋。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種裝配式支撐框架體系，其特征在于，所述工字鋼(14)的翼緣上焊接有梁縱筋(17)。

6.一種基于權(quán)利要求3至5任一項(xiàng)所述的一種裝配式支撐框架體系的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：預(yù)制柱(10)、預(yù)制梁(11)經(jīng)工廠加工制作成形；

步驟S2：利用連接板(15)現(xiàn)場拼裝預(yù)制柱(10)和預(yù)制梁(11)；

步驟S3：將節(jié)點(diǎn)組件安裝在預(yù)制柱(10)與預(yù)制梁(11)形成的框架內(nèi)；

步驟S4：將水平阻尼器(3)安裝在形成框架的預(yù)設(shè)的預(yù)制梁(11)上；

步驟S5：利用兩根斜桿(1)分別與節(jié)點(diǎn)組件、耗能連梁(2)以及水平阻尼器(3)鉸接。