[發(fā)明專利]一種裝配式多向搖擺自復(fù)位筒體結(jié)構(gòu)體系

在審

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• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN112982671A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卞明月;陳鑫;魏大平;孫勇;俞偉根;談麗華;毛小勇
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州科技大學(xué)
• 主分類號: E04B1/34
• 分類號: E04B1/34;E04B1/58;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 曹毅

本發(fā)明是一種裝配式多向搖擺自復(fù)位筒體結(jié)構(gòu)體系，包括主體結(jié)構(gòu)，所述主體結(jié)構(gòu)通過若干連接構(gòu)件側(cè)向連接筒體結(jié)構(gòu)，所述筒體結(jié)構(gòu)的中心或周邊設(shè)有自復(fù)位牽拉結(jié)構(gòu)，所述自復(fù)位牽拉結(jié)構(gòu)的一端在筒體結(jié)構(gòu)的頂部張拉并且沿筒體結(jié)構(gòu)豎向垂下，另一端澆筑于其下方的現(xiàn)澆基礎(chǔ)內(nèi)，所述筒體結(jié)構(gòu)的底部通過多向搖擺節(jié)點與現(xiàn)澆基礎(chǔ)相連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)體系具有抗震性能好、構(gòu)造簡單、工業(yè)化程度高、建造工期短等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土木工程抗震結(jié)構(gòu)體系技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種裝配式多向搖擺自復(fù)位筒體結(jié)構(gòu)體系。

背景技術(shù)

我國是世界上地震災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)之一，唐山、汶川等大型地震對我國人民生命財產(chǎn)造成了巨大的損失，積極應(yīng)對地震災(zāi)害、減小地震災(zāi)害對社會安全的威脅是構(gòu)建我國城鄉(xiāng)防震減災(zāi)體系的重要工作。土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能提升始終是保障城鄉(xiāng)抗震安全的基本元素，隨著相關(guān)學(xué)科技術(shù)的迅猛發(fā)展，提升結(jié)構(gòu)抗震性能的措施從單純增加結(jié)構(gòu)剛度的“抗震”技術(shù)，發(fā)展到了隔離地面震動的“隔震”和增加附屬裝置耗散輸入能量的“減震”，并在近年來的工程應(yīng)用中得到了極大的推廣。近年來，“韌性城鄉(xiāng)”的理念受到廣泛關(guān)注，如何使得結(jié)構(gòu)在震后快速恢復(fù)功能極為關(guān)鍵，“可恢復(fù)功能”結(jié)構(gòu)體系的研究得到發(fā)展，由此形成了“自復(fù)位結(jié)構(gòu)”和“搖擺結(jié)構(gòu)”等新型結(jié)構(gòu)體系。

一般的搖擺結(jié)構(gòu)及自復(fù)位結(jié)構(gòu)是指放松結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間約束或構(gòu)件間約束，使結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)或構(gòu)件間接觸面處僅有受壓能力而無受拉能力，則結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生搖擺，通過自重或預(yù)應(yīng)力使結(jié)構(gòu)復(fù)位。基于這種概念人們先后開發(fā)了一些搖擺及自復(fù)位的結(jié)構(gòu)體系，例如：可自復(fù)位的球入式帶翼搖擺隔震墩柱(CN104278620A)、帶可更換連梁的自復(fù)位剪力墻(CN203626080U)、鋼筋混凝土搖擺墻、搖擺墻組件及其制作方法(CN101851965B)、一種套筒式連接的鋼筋混凝土搖擺墻組件(CN104631616A)、一種裝配式自復(fù)位搖擺鋼板墻結(jié)構(gòu)體系（CN106401018B）、一種裝配式搖擺自復(fù)位鋼支撐結(jié)構(gòu)體系（CN106382041B）、一種可恢復(fù)功能的疊合板式剪力墻(CN203640084U)等。但是這些體系多是平面或線性的墻體和構(gòu)件，當(dāng)考慮多向地震作用時，其平面外的性能需要通過其他構(gòu)造措施來限制，給實際工程應(yīng)用帶來了較大的困難。

近年來，預(yù)制裝配式建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展，帶動了相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，如一種全預(yù)制框架鋼支撐結(jié)構(gòu)(CN203334474U)、一種裝配式組合鋼板剪力墻(CN204983239U)、裝配式雙層鋼板內(nèi)填混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)體系(CN204983269U)等，但這些都不具備自復(fù)位功能。隨著工業(yè)化研究的推進，也有將自復(fù)位概念引入預(yù)制剪力墻中，如預(yù)制裝配式自復(fù)位剪力墻結(jié)構(gòu)(CN204876196U)等。同時，隨著城市更新工作的開展，大量老舊小區(qū)加裝電梯的需求給結(jié)構(gòu)加固設(shè)計帶來了一定的安全挑戰(zhàn)，現(xiàn)有的技術(shù)僅僅利用了加裝電梯部分的機械使用功能，對其地震作用下的結(jié)構(gòu)功能的貢獻考慮相對較少。

因此，充分考慮搖擺墻體平面外穩(wěn)定和安全問題，引入裝配式結(jié)構(gòu)理念，提供一種裝配式多向搖擺自復(fù)位筒體結(jié)構(gòu)體系，將多向搖擺結(jié)構(gòu)、自復(fù)位和耗能減震的理念融為一體，同時，當(dāng)用于老舊校區(qū)加裝電梯時可充分利用加裝電梯部分的結(jié)構(gòu)功能，提升既有建筑抗震性能。該體系能夠為新建建筑和既有建筑的搖擺結(jié)構(gòu)體系設(shè)計提供新的思路，也為城市更新中老舊小區(qū)加裝電梯的結(jié)構(gòu)功能考量提供新的理念。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的搖擺墻體平面外構(gòu)造難以設(shè)計、功能無法同步的問題，提供一種裝配式多向搖擺自復(fù)位筒體結(jié)構(gòu)體系，通過多向搖擺節(jié)點將搖擺墻體的功能從單向拓展到多向，既充分發(fā)揮搖擺結(jié)構(gòu)的搖擺性能以實現(xiàn)強震下的耗能和自復(fù)位能力，又能實現(xiàn)搖擺結(jié)構(gòu)工廠加工、現(xiàn)場拼接的工業(yè)化建造方式，為新建建筑抗震體系和既有建筑加固改造提供了新的多向搖擺結(jié)構(gòu)體系。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：