[实用新型]弱腹杆式延性桁框结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种建筑行业领域中的抗震建筑结构类型，具体的说是一种利用弱腹杆式桁架来耗能的桁框结构。

背景技术

桁框结构是指用桁架梁来代替框架结构中实腹式钢梁的一种组合结构，主要应用于多层大跨度建筑。但是普通桁框结构中的桁架延性较差，在地震作用下容易因杆件失稳而发生整体破坏，因此不宜用于抗震设防地区。

将普通桁框结构中的桁架进行抗震改造，提高其延性，来改善桁框结构的抗震性能，具有重要的现实意义。本实用新型提出的弱腹杆式延性桁框结构就是其中的一种，该类结构可以应用于抗震设防地区的多层大跨度建筑中。

实用新型内容

本实用新型针对普通桁框结构的抗震性能不足，提供了一种延性桁框结构，可以显著提高桁框结构的延性和抗震耗能能力，具有良好的经济效益和社会效益。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种弱腹杆式延性桁框结构，其包括至少两个框架柱，相邻框架柱之间设有至少两层桁架梁，所述桁架梁主要由上弦杆、下弦杆、直腹杆和斜腹杆组成，至少一层桁架梁包含一个桁架区段，且该桁架区段由一段上弦杆、与该段上弦杆相对应的一段下弦杆、以及该段上弦杆和该段下弦杆之间的直腹杆和柔性腹杆组成，所述柔性腹杆交叉设置在相邻两个直腹杆之间。

每层桁架梁上都设有所述桁架区段。

所述桁架区段位于桁架梁跨度的中央。

所述桁架区段采用交叉柔性杆件做斜腹杆，形成弱腹杆式消能段。弱腹杆式消能段位于桁架梁跨度中央，其长度由建筑物所在地区的抗震设防烈度确定。

本实用新型产生的有益效果：

1. 在水平地震作用下，当地震作用达到一定程度时，由于弱腹杆式消能段的抗剪能力有限，其上下弦杆两端率先屈服并形成塑性铰，从而增加了结构的延性，实现了抗震耗能的目的。

2. 弱腹杆式消能段上下弦杆两端形成塑性铰后，其余桁架杆件和框架柱仍然保持弹性工作状态，从而保证整体结构的安全性，防止坍塌和倾覆。

附图说明

图1为弱腹杆式延性桁框结构组成示意图。

其中：1.框架柱；2.桁架梁；3.弱腹杆式消能段；4.柔性腹杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种弱腹杆式延性桁框结构，其包括三个框架柱1，相邻框架柱1之间设有三层桁架梁2，所述桁架梁2主要由上弦杆、下弦杆、直腹杆和斜腹杆组成，每层桁架梁2跨度的中英都带有一个弱腹杆式消能段3，该弱腹杆式消能段3为一个桁架区段，且该桁架区段由一段上弦杆、与该段上弦杆相对应的一段下弦杆、以及该段上弦杆和该段下弦杆之间的直腹杆和柔性腹杆4组成，所述柔性腹杆4交叉设置在相邻两个直腹杆之间。柔性腹杆4与上弦杆或下弦杆的铰接点在相邻的直腹杆与上弦杆或下弦杆的连接处。

进行结构设计时，弱腹杆式消能段3的长度根据建筑物所处地区的抗震设防烈度确定，其余构件可按常规方法进行内力计算与分析。

与普通桁框结构相比，弱腹杆式延性桁框结构具有良好的抗震性能，当水平地震作用达到一定程度时，弱腹杆式消能段的弦杆两端可以形成塑性铰，从而实现抗震耗能的目的，而弱腹杆式消能段之外的桁架杆件和框架柱仍然保持弹性工作状态，保证了整体结构的安全性。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。