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带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁

阅读:723发布:2024-01-30

专利汇可以提供带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁,包括空间桁架可更换段、非屈服段、可更换段端板和预埋端板,空间桁架可更换段包括防屈曲耗能 支撑 和可伸缩阻尼器组合成的框型桁架以及固定于框型桁架的两端的可更换段端板,空间桁架可更换段的两端均设置有非屈服段,非屈服段内嵌有预埋锚筋,预埋锚筋的一端内嵌于非屈服段靠近空间桁架可更换段一端设置的预埋端板中,预埋锚筋的另一端伸入墙肢中,预埋端板和可更换段端板通过 紧 固件 连接。本带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁充分利用 桁架结构 的优良的传 力 特点,在 地震 中耗散 能量 ,减少地震作用对主体结构的损害,而且三棱柱型的空间结构充分保证连梁的平面外 稳定性 ,结构稳定。,下面是带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁专利的具体信息内容。

1.一种带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁,其特征在于,包括空间桁架可更换段、非屈服段、可更换段端板以及预埋端板,其中,
所述空间桁架可更换段包括防屈曲耗能支撑和可伸缩阻尼器组合成的框型桁架以及固定于框型桁架的两端的可更换段端板,空间桁架可更换段的两端均设置有非屈服段,非屈服段内嵌有预埋锚筋,预埋锚筋的一端内嵌于非屈服段靠近空间桁架可更换段一端设置的预埋端板中,预埋锚筋的另一端伸入墙肢中,预埋端板和可更换段端板通过固件连接。
2.如权利要求1所述的带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁,其特征在于,所述墙肢为剪墙墙肢或者框架—剪力墙墙肢。
3.如权利要求1所述的带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁,其特征在于,所述防屈曲耗能支撑包括核心支撑以及套于核心支撑外的外包管,外包钢管的两端与可伸缩阻尼器铰接。
4.如权利要求3所述的带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁,其特征在于,所述框型桁架的防屈曲耗能支撑和可伸缩阻尼器之间度可调整,以调整合适的弯剪比从而适应不同工程中的连梁受弯受剪性能。
5.如权利要求3所述的带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁,其特征在于,所述框型桁架的底面和顶面上的防屈曲耗能支撑之间角度可调整。
6.如权利要求1所述的带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁,其特征在于,所述框型桁架为三棱柱型桁架或四棱柱型桁架。
7.如权利要求6所述的带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁,其特征在于,组成框型桁架的多根防屈曲耗能支撑交汇处通过球形节点或半球形节点连接在一起,可伸缩阻尼器的两端均与防屈曲耗能支撑连接。
8.如权利要求7所述的带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁,其特征在于,所述可更换段端板与框型桁架通过半球形节点焊接在一起。
9.如权利要求6所述的带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁,其特征在于,所述三棱柱型桁架为多个三棱柱框架连接而成。
10.如权利要求6至9中任意一项所述的带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁,其特征在于,所述可伸缩阻尼器和其两端的防屈曲耗能支撑组成可伸缩杆,可伸缩杆在框型桁架表面呈斜向对角布置。

说明书全文

带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑耗能减震技术领域,尤其涉及一种带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁。

背景技术

[0002] 剪墙及框架—剪力墙在当代高层建筑结构中是应用较为广泛的抗侧力结构体系。连梁作为剪力墙及框架—剪力墙中一种重要的耗能结构,又是抗震设防的第一道防线。
连梁的耗能能力和刚度对整体建筑的抗震性能有着至关重要的作用。在小震时,要求连梁
处于弹性工作状态,不产生损坏,能够在震后正常使用。在中震和大震时,连梁先于墙肢由弹性进入塑性工作状态,消耗地震能量,减小主体结构的损伤。虽然传统的混凝土连梁拥有足够的刚度,但是一般来说它的跨高比较小,延性差,在地震的反复作用下很容易发生剪切破坏,而且地震中高层建筑的连梁损坏,难以进行更换,进行维修又是一项技术成本很高的工作。鉴于此,目前针对传统的钢筋混凝土连梁,一般是通过改变它的配筋或者构造措施增强耗能能力,近些年,钢连梁和组合连梁代替钢筋混凝土连梁形成混合联肢剪力墙结
构也是一大趋势。目前提出的可更换连梁多采用钢板和耗能材料,桁架结构较少,但是桁架结构传力明确,杆件不承受剪力和弯矩,只承受轴力,应用桁架结构作为连梁是一个很好的研究方向,不过目前的桁架连梁多是平面结构,在平面外稳定性这一问题上很难得到有效
保证。

发明内容

[0003] 本发明的主要目的在于提供一种带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁,旨在解决平面外稳定的问题,而且受力简单,耗能显著。
[0004] 为实现上述目的,本发明提供一种带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁,包括空间桁架可更换段、非屈服段、可更换段端板以及预埋端板,其中,
所述空间桁架可更换段包括防屈曲耗能支撑和可伸缩阻尼器组合成的框型桁架以及
固定于框型桁架的两端的可更换段端板,空间桁架可更换段的两端均设置有非屈服段,非
屈服段内嵌有预埋锚筋,预埋锚筋的一端内嵌于非屈服段靠近空间桁架可更换段一端设置
的预埋端板中,预埋锚筋的另一端伸入墙肢中,预埋端板和可更换段端板通过固件连接。
[0005] 优选地,所述墙肢为剪力墙墙肢或者框架—剪力墙墙肢。
[0006] 优选地,所述防屈曲耗能支撑包括核心支撑以及套于核心支撑外的外包钢管,外包钢管的两端与可伸缩阻尼器铰接。
[0007] 优选地,所述框型桁架的防屈曲耗能支撑和可伸缩阻尼器之间度可调整,以调整合适的弯剪比从而适应不同工程中的连梁受弯受剪性能。
[0008] 优选地,所述框型桁架的底面和顶面上的防屈曲耗能支撑之间角度可调整。
[0009] 优选地,所述框型桁架为三棱柱型桁架或四棱柱型桁架。
[0010] 优选地,组成框型桁架的多根防屈曲耗能支撑交汇处通过球形节点或半球形节点连接在一起,可伸缩阻尼器的两端均与防屈曲耗能支撑连接。
[0011] 优选地,所述可更换段端板与框型桁架通过半球形节点焊接在一起。
[0012] 优选地,所述三棱柱型桁架为多个三棱柱框架连接而成。
[0013] 优选地,所述可伸缩阻尼器和其两端的防屈曲耗能支撑组成可伸缩杆,可伸缩杆在框型桁架表面呈斜向对角布置。
[0014] 本发明提出的带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁,不仅具备传统钢筋混凝土连梁所不具备的可更换性,而且在受力方面充分展示了桁架结构的受力特点,单根杆件只
承受轴力,这就使得该连梁在地震时传力途径明确,可以充分耗散地震能量,减少输入主体结构的能量,使主体结构在地震时得到最大程度的保护,其次该桁架连梁不同于别的平面
桁架连梁,它采用空间三棱柱型,充分保证了连梁的平面外稳定性。
附图说明
[0015] 图1为本发明带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁与剪力墙墙肢连接的正视图;
图2为本发明带可伸缩阻尼器的空间桁架可更换连梁与剪力墙墙肢连接的俯视图;
图3为本发明带可伸缩阻尼器的空间桁架中三棱柱框型桁架的结构示意图;
图4为本发明带可伸缩阻尼器的空间桁架中可伸缩杆的结构示意图;
图5为本发明带可伸缩阻尼器的空间桁架中四棱柱框型桁架的结构示意图。
[0016] 图中,1-空间桁架可更换段,2-非屈服段,3-预埋端板,4-可更换段端板,5-高强摩擦型螺栓,6-第一防屈曲耗能支撑,7-球形节点,8-可伸缩阻尼器,9-半球形节点,10-框型桁架,11-墙肢,12-第二防屈曲耗能支撑。
[0017] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0018] 应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0019] 需要说明的是,在本发明的描述中,术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限
制。
[0020] 参照图1至图5,本优选实施例中,一种带可伸缩阻尼器8的空间桁架可更换连梁,包括空间桁架可更换段1、非屈服段2、可更换段端板4以及预埋端板3,其中,
空间桁架可更换段1包括防屈曲耗能支撑和可伸缩阻尼器8组合成的框型桁架10以及
固定于框型桁架10的两端的可更换段端板4,空间桁架可更换段1的两端均设置有非屈服段
2,非屈服段2内嵌有预埋锚筋,预埋锚筋的一端内嵌于非屈服段2靠近空间桁架可更换段1
一端设置的预埋端板3中,预埋锚筋的另一端伸入墙肢11中,预埋端板3和可更换段端板4通过紧固件连接。
[0021] 具体地,墙肢11为剪力墙墙肢或者框架—剪力墙墙肢。预埋端板3和可更换段端板4通过高强摩擦型螺栓5连接(可通过多个高强摩擦型螺栓5连接),该高强摩擦型螺栓5采用剪切屈服耗能能力强的材料制成,如45号钢(8.8S),20MmTiB(10.9S)。通过将空间桁架可更换段1与非屈服段2采用高强摩擦型螺栓5连接,因此当空间桁架可更换段1发生破坏,可以
单独更换连梁部分,降低经济损失。
[0022] 本实施例中,参照图3和图5,框型桁架10为三棱柱型桁架或四棱柱型桁架,以充分保证了连梁的平面外稳定性。三棱柱型桁架为多个三棱柱框架连接而成。三棱柱型框架的段数可以根据具体的工作情况选择增减。
[0023] 附图3中,两端直接与球形节点7或半球形节点9连接的防屈曲耗能支撑为第一防屈曲耗能支撑6;一端与球形节点7或半球形节点9连接,另一端与可伸缩阻尼器8连接的为
第二防屈曲耗能支撑12。
[0024] 本实施例中,组成框型桁架10的多根防屈曲耗能支撑交汇处通过球形节点7或半球形节点9连接在一起,可伸缩阻尼器8的两端均与防屈曲耗能支撑连接。可更换段端板4与框型桁架10通过半球形节点9焊接在一起。
[0025] 可伸缩阻尼器8和其两端的第二防屈曲耗能支撑组成可伸缩杆,可伸缩杆在框型桁架10表面呈斜向对角布置。
[0026] 小震时空间桁架中的防屈曲耗能支撑足以在弹性工作范围内抵抗地震作用,中震和大震时,防屈曲耗能支撑和伸缩阻尼器一起工作,耗散地震能量,很好保证主体结构的安全性。
[0027] 本带可伸缩阻尼器8的空间桁架可更换连梁其安装过程如下:装配完毕的空间桁架通过两端的三个半球形节点9分别焊接在可更换段端板4上,可更换段端板4则通过高强
摩擦型螺栓5与预埋在两端预埋端板3连接在一起。预埋端板3通过预埋锚筋与非屈服段2可
靠连接,预埋锚筋一端焊接在预埋端板3上,另一端伸入墙肢11进行锚固。
[0028] 防屈曲耗能支撑包括核心支撑以及套于核心支撑外的外包钢管,参照图4,外包钢管的两端与可伸缩阻尼器8铰接,外包钢管相对于防屈曲耗能支撑可转动,以调整二者之间角度。核心支撑采用低屈服钢制成,如Q235等。防屈曲耗能支撑在受拉或者受压时都可以进入屈服,但是不会导致屈曲或者失稳,在大震作用下具有更加稳定的耗能能力。
[0029] 进一步地,框型桁架10的防屈曲耗能支撑和可伸缩阻尼器8之间角度可调整,以调整合适的弯剪比从而适应不同工程中的连梁受弯受剪性能。框型桁架10在地震后只需更换
已损坏的防屈曲耗能支撑,未破坏的防屈曲耗能支撑不需要更换,这极大降低了震后维修
成本。
[0030] 进一步地,框型桁架10的底面和顶面上的防屈曲耗能支撑之间角度可调整,并根据实际工程需求,通过多重横向叠加形成所需要的横截面形状。参照图3,当为三棱柱型桁架时,可以通过改变第一防屈曲耗能支撑6之间的角度,使其原本等边三角形横截面变为直角三角形截面,并通过两个三棱柱型桁架横向叠加形成四棱柱型桁架,有效增加截面面积,提高抗剪性能和抗扭性能。参照图5,当为四棱柱型桁架时,改变其顶面和底面的四边形框中支撑杆角度,使其从方形框变为平行四边形框。
[0031] 本发明提出的带可伸缩阻尼器8的空间桁架可更换连梁,不仅具备传统钢筋混凝土连梁所不具备的可更换性,而且在受力方面充分展示了桁架结构的受力特点,单根杆件
只承受轴力,这就使得该连梁在地震时传力途径明确,可以充分耗散地震能量,减少输入主体结构的能量,使主体结构在地震时得到最大程度的保护,其次该桁架连梁不同于别的平
面桁架连梁,它采用空间三棱柱型,充分保证了连梁的平面外稳定性,可以充分应用于可恢复功能的各类剪力墙及框架—剪力墙建筑,节约震后维修开支。
[0032] 以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均
同理包括在本发明的专利保护范围内。
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