[發明專利]一種可恢復功能的裝配式多肢方形柱及其裝配方法

在審

• 申請號: 202111200036.0
• 申請日: 2021-10-14
• 公開（公告）號: CN113789862A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 白恒宇;倪欣;劉濤;白國強;董超;梁潤超;席嘉誠;朱濤
• 申請（專利權）人: 中聯西北工程設計研究院有限公司
• 主分類號: E04B1/30
• 分類號: E04B1/30;E04B1/58;E04C5/03;E04B1/98;E04H9/02;E04G21/14;E04G21/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

本發明提供的一種可恢復功能的裝配式多肢方形柱及其裝配方法，包括持力型鋼結構、阻尼器和多個呈矩形排布的肢柱，相鄰兩個肢柱剛性連接，持力型鋼結構位于多個肢柱之間，同時持力型鋼結構的鋼牛腿位于牛腿的上端，持力橡膠通過鋼牛腿將荷載傳到到牛腿上，同時持力橡膠具有一定的彈性，持力橡膠在牛腿區域附近可以發生受壓變形，持力橡膠就可以使得芯柱發生較大的位移趨勢，該多肢方形柱在小震或中震中可以自復位，而大震后只需更換阻尼器并重新調整各個部件的位置即可快速恢復多肢方形柱的結構功能。

技術領域

本發明涉及結構技術領域，特別涉及一種可恢復功能的裝配式多肢方形柱及其裝配方法。

背景技術

結構柱是承載建筑結構的重要構件，結構柱在地震中承擔主要豎向力，如果在震中遭受較大地震作用出現損壞，輕則需要維修加固，重則建筑喪失安全能力。可恢復功能是一種新型結構功能形式，具有可恢復功能的結構可以在小震后簡單修復、大震后及時更換即可快速恢復結構功能。

現有的技術方案中公布了一種內置芯柱可恢復功能的多肢方形柱，該種技術方案通過安裝芯柱，將邊柱貼合芯柱，然后安裝鋼梁和斜腹桿、填充素混凝土和固接可更換構件的步驟，可以實現結構方形柱的可恢復功能。但是該方案中邊柱變截面部分較多，且存在圓弧形區域部分，且混凝土材料具有較大的脆性，故該種技術方案中邊柱施工難度大，且地震過程中芯柱與邊柱容易相互擠壓導致部分區域被壓碎，從而發生構件破壞。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種可恢復功能的裝配式多肢方形柱及其裝配方法，具備可恢復功能的同時還易于施工，且構件之間不會發生壓潰破壞現象。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種可恢復功能的裝配式多肢方形柱，包括持力型鋼結構、持力板、阻尼器和多個呈矩形排布的肢柱，相鄰兩個肢柱剛性連接，持力型鋼結構位于四個肢柱之間，持力板位于持力型鋼結構的下方并與肢柱連接；

所述持力型鋼結構包括方鋼管，方鋼管的外部包覆有持力橡膠，方鋼管的側壁上均布有多個水平的鋼牛腿，多個鋼牛腿埋置在持力橡膠中，持力橡膠與多個肢柱的牛腿連接，方鋼管中設置有芯柱，芯柱的下端穿過持力板與阻尼器的下端連接，阻尼器的上端與持力板的底部連接。

優選的，所述持力橡膠位于牛腿的頂部，并且鋼牛腿的端部位于牛腿的上方。

優選的，多個鋼牛腿呈十字型排布，同軸的鋼牛腿的軸線與對角的兩個肢柱的對角線平行。

優選的，所述肢柱相鄰的兩個側壁的同一高度均設置有牛腿，兩個牛腿的上方均設置一鋼牛腿，兩個鋼牛腿平行設置。

優選的，所述方鋼管的至少一端設置有變截面鋼管，變截面鋼管與芯柱連接，用于防止芯柱和方鋼管發生相對位移；

所述變截面鋼管為喇叭狀結構，變截面鋼管的直徑小的一端與方鋼管的端部連接，另一端沿軸向延伸，變截面鋼管上下兩側的斜邊與豎直方向的夾角小于摩擦角。

優選的，所述鋼牛腿為工字鋼，工字鋼的下翼緣與水平面平行，而上翼緣與水平面呈一定夾角，且工字鋼的腹板自遠離方鋼管的一端的截面面積小于靠近方鋼管一端的截面面積。

優選的，所述持力型鋼結構的數量為多個，多個持力型鋼結構自上而下間隔設置，并且多個持力型鋼結構中芯柱呈整體結構。

優選的，所述持力板的中心設置有通孔，通孔與芯柱間隙配合。

優選的，所述芯柱的上端設置有用于與主梁或次梁連接的柱頭凹槽。

一種可恢復功能的裝配式多肢方形柱的裝配方法，包括以下步驟：

S1、制備肢柱以及制備牛腿；

S2、方鋼管的外壁上設置鋼牛腿，同時在方鋼管和變截面鋼管的內部上設置抗剪件，在鋼牛腿上及方鋼管外側形成持力橡膠；