[發明專利]一種附加震后可更換的防屈曲耗能機構的柱腳節點

有效

• 申請號: 202110600967.3
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113323482B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 白久林;賀晶;陳輝明;金雙雙;楊經緯;胡少偉
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 重慶青飛知識產權代理有限公司 50283
• 代理人: 陰知見

本發明涉及一種附加震后可更換的防屈曲耗能機構的柱腳節點，屬于結構工程抗震技術領域，包括上下柱、位于上下柱軸向中心的碗狀支座和套裝在碗狀支座外周的防屈曲耗能機構；上下兩個碗狀支座的端面分別具有弧形凸起和弧形凹槽；防屈曲耗能機構從里到外分為內約束套、核心套和外約束套；核心套和外約束套均沿徑向對分成兩半，核心套上圓周均布若干腰型孔，上下兩端設有安裝法蘭以與上下鋼端板可拆卸連接；兩半外約束套通過相對應的固定法蘭可拆卸連接成一個整體，同時夾緊核心套和內約束套。上下配合的碗狀支座實現地震時各個方向轉動，提供抗剪能力；防屈曲耗能機構提高了耗能、抗震能力，震后更換、維修方便。

技術領域

本發明屬于結構工程抗震技術領域，涉及一種附加震后可更換的防屈曲耗能機構的柱腳節點。

背景技術

目前，基于性能的抗震設計成為了抗震設計的主流，如何在地震發生后，使整個建筑物乃至整個城市甚至整個社會具有恢復功能，近幾年來引起了地震工程界的密切關注和廣泛討論。如何設計出地震中不發生破壞或是僅發生可以迅速修復破壞的結構，將成為可持續發展工程抗震的重要研究方向之一。通過“弱化”結構體系的某些部位，并在這些部位實現集中消能，就可以有效控制結構在地震作用下的破壞，并且可以通過更換受損的部位，使建筑物地震后可以快速恢復功能。

震后混凝土框架柱端會出現塑性鉸，影響了整個結構的穩定。柱端損傷后難以修復，震后的可恢復性差。若將此處損傷集中于耗能機構，震后僅更換耗能機構即可快速恢復結構的功能。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種附加震后可更換的防屈曲耗能機構的柱腳節點，以解決現有混凝土框架結構的柱腳節點存在的震后維修、更換困難的問題。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種附加震后可更換的防屈曲耗能機構的柱腳節點，包括上下相對的上柱和下柱、分別位于上柱和下柱的軸向中心且上下相對的碗狀支座，以及套裝在碗狀支座外周的防屈曲耗能機構；

上柱和下柱均為鋼筋混凝土圓柱，二者相互朝向的柱面分別固定有鋼端板，兩個鋼端板的中心分別連接鋼制的碗狀支座，其中，上柱的碗狀支座的端面具有弧形凸起，下柱的碗狀支座的端面具有弧形凹槽，弧形凸起和弧形凹槽形成凸凹弧形配合結構；

防屈曲耗能機構包括從里到外依次套設在上柱和下柱相配合的碗狀支座外周的鋼制內約束套、核心套和外約束套；內約束套和核心套之間及核心套和外約束套之間分別添加無粘結材料；核心套沿徑向對分成兩半，核心套的圓周面上均布若干沿軸向延伸的腰型孔，核心套的上下兩端設有安裝法蘭，分別與上柱和下柱的鋼端板可拆卸連接；外約束套也沿徑向對分成兩半，外約束套的上下兩端位于核心套上下兩端的安裝法蘭之間，每半外約束套的兩邊切口處的圓周面上對稱設有兩個固定法蘭，兩半外約束套相對應的固定法蘭可拆卸連接以將外約束套連接成一個整體，同時夾緊核心套和內約束套。

進一步，內約束套為一體式結構，或者沿徑向對分成兩半。

進一步，上柱和下柱的鋼端板上均布有螺紋孔，核心套上下兩端的安裝法蘭上分別對應設有與上柱和下柱鋼端板上的螺紋孔相適配的螺栓孔，通過穿插進螺栓孔和相應螺紋孔內的螺栓以緊固。

進一步，兩半外約束套相對應的固定法蘭上對應設有通孔，通過穿插進通孔內的螺栓及相適配的螺母以緊固。

本發明的有益效果在于：

(1)本發明通過上柱和下柱的碗狀支座，及其弧形凸起和弧形凹槽形成凸凹弧形配合結構，實現地震時各個方向的轉動，并且可以提供抗剪能力。