[發(fā)明專利]一種預(yù)應(yīng)力裝配式人工鉸、自適應(yīng)減震結(jié)構(gòu)體系及其工法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110708285.4
• 申請(qǐng)日: 2021-06-25
• 公開（公告）號(hào): CN113529940A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙晗曦;尹新生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林建筑大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/20
• 分類號(hào): E04B1/20;E04B1/21;E04B1/22;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11004
• 代理人: 周娓娓;晁璐松

一種預(yù)應(yīng)力裝配式人工鉸、自適應(yīng)減震結(jié)構(gòu)體系及其工法，包括梁柱連接節(jié)點(diǎn)，框架柱包括柱身部和對(duì)應(yīng)框架梁連接位置伸出柱身部并與其一體預(yù)制的牛腿連接梁部，牛腿連接梁部為連接臺(tái)，框架梁的內(nèi)部預(yù)留有梁預(yù)應(yīng)力孔道，牛腿連接梁部預(yù)留有連接梁孔道，連接梁孔道在連接梁內(nèi)縱向通長設(shè)置并且延伸至柱身部內(nèi)形成柱內(nèi)梁預(yù)應(yīng)力孔道，孔道內(nèi)依次通長貫穿有梁預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋與混凝土的接觸關(guān)系為跨中無粘結(jié)和跨端有粘結(jié)。本發(fā)明基于人工鉸，跳出建筑中設(shè)置阻尼器減震的傳統(tǒng)觀念，系統(tǒng)地提出了自適應(yīng)減震結(jié)構(gòu)體系的概念，將裝配式梁、柱組合成一種控制系統(tǒng)，使結(jié)構(gòu)具有修正自身剛度的特性以適應(yīng)地震波的振動(dòng)變化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)減震領(lǐng)域，特別是一種預(yù)應(yīng)力裝配式人工鉸、自適應(yīng)減震結(jié)構(gòu)體系及其工法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有裝配式建筑中的框架結(jié)構(gòu)一般均需要通過設(shè)置塑性鉸減震或安裝阻尼器進(jìn)行減震，而結(jié)構(gòu)中設(shè)置阻尼器存在如下問題：

一、大幅增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本，并帶來了一系列問題，如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不經(jīng)濟(jì)，建筑有效利用面積和空間的浪費(fèi)，甚至在一些高烈度地區(qū)，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)無法滿足裝配式建筑的要求。

二、塑性鉸不具有恢復(fù)力性能，在受地震作用破壞后無法繼續(xù)使用，不經(jīng)濟(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種預(yù)應(yīng)力裝配式人工鉸、自適應(yīng)減震結(jié)構(gòu)體系及其工法，要解決現(xiàn)有裝配式建筑中的框架結(jié)構(gòu)設(shè)置阻尼器存在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不經(jīng)濟(jì)，建筑有效利用面積和空間的浪費(fèi)的技術(shù)問題；還要解決塑性鉸不具有恢復(fù)力性能，在受地震作用破壞后無法繼續(xù)使用，不經(jīng)濟(jì)，不利于裝配式建筑的推廣使用的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種預(yù)應(yīng)力裝配式人工鉸，包括鋼筋混凝土預(yù)制的框架梁和框架柱的梁柱連接節(jié)點(diǎn)，所述框架柱包括柱身部和對(duì)應(yīng)框架梁連接位置伸出柱身部并與其一體預(yù)制的牛腿連接梁部，所述牛腿連接梁部為連接臺(tái)，所述框架梁的連接端端面形狀與牛腿連接梁部的連接臺(tái)的連接端端面相配合，所述框架梁的連接端搭接在連接臺(tái)的連接端上并且兩個(gè)連接端的端面緊密貼合，

所述框架梁的內(nèi)部沿梁縱向通長預(yù)留有梁預(yù)應(yīng)力孔道，所述梁預(yù)應(yīng)力孔道沿梁橫向設(shè)置有一道或者間隔設(shè)置有兩道以上，所述牛腿連接梁部預(yù)留有梁預(yù)應(yīng)力孔道對(duì)應(yīng)的連接梁孔道，所述連接梁孔道在連接梁內(nèi)縱向通長設(shè)置并且延伸至柱身部內(nèi)形成柱內(nèi)梁預(yù)應(yīng)力孔道，

所述梁預(yù)應(yīng)力孔道、連接梁孔道和柱內(nèi)梁預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)依次通長貫穿有梁預(yù)應(yīng)力筋，其中梁預(yù)應(yīng)力筋與混凝土的接觸關(guān)系為跨中無粘結(jié)和跨端有粘結(jié)，即梁預(yù)應(yīng)力筋在梁預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)無粘結(jié)連接，梁預(yù)應(yīng)力筋在連接梁孔道和柱內(nèi)梁預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)有粘結(jié)連接。

同一根梁預(yù)應(yīng)力筋所貫穿的梁預(yù)應(yīng)力孔道、連接梁孔道和柱內(nèi)梁預(yù)應(yīng)力孔道的孔道軸線位于同一個(gè)豎向平面內(nèi)，并且該孔道軸線呈兩端高中間內(nèi)凹的弧形線。

所述連接臺(tái)的連接端端面呈兩臺(tái)階的階梯狀，所述連接臺(tái)的階梯由上至下尺寸依次變大，分別為上臺(tái)階和下臺(tái)階，所述連接梁孔道位于上臺(tái)階或者下臺(tái)階內(nèi)。

所述柱內(nèi)梁預(yù)應(yīng)力孔道的端面延伸至柱身的柱中或者柱側(cè)。

一種自適應(yīng)減震結(jié)構(gòu)體系，包括上下連接的至少兩層框架結(jié)構(gòu)，每層框架結(jié)構(gòu)均包括一組框架柱以及一組框架梁，所述框架柱按柱網(wǎng)設(shè)置，所述框架梁的兩端分別與框架柱的相應(yīng)位置連接，每個(gè)梁柱連接節(jié)點(diǎn)均包括預(yù)應(yīng)力裝配式人工鉸。

所述柱身部的四角處分別開設(shè)有柱角預(yù)應(yīng)力孔道，所述柱角預(yù)應(yīng)力孔道沿框架柱豎向通長設(shè)置，上下相鄰兩層框架柱的柱角預(yù)應(yīng)力孔道豎向?qū)R，所述柱角預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)通長貫穿有柱預(yù)應(yīng)力筋，所述柱預(yù)應(yīng)力筋與混凝土的接觸關(guān)系為通長無粘結(jié)，即柱預(yù)應(yīng)力筋在柱角預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)無粘結(jié)連接。

所述柱身部的頂部居中設(shè)有向下內(nèi)凹于柱身的凹槽，所述柱身部的底部居中設(shè)有與凹槽相適應(yīng)并且向下伸出柱身的榫頭，所述柱角預(yù)應(yīng)力孔道設(shè)置在凹槽和榫頭外側(cè)的四角位置。

上層框架柱底部的榫頭與下層框架柱頂部的凹槽榫卯連接。