[发明专利]一种提高地下框架结构体系抗震性能的叠层加芯柱

权利要求书

1.一种提高地下框架结构体系抗震性能的叠层加芯柱，其特征在于，包括内部芯柱(1)、外侧预制叠层空心柱段(2)、空心柱段间减阻装置(3)、串联空心柱段的预应力钢绞线或钢棒(4)；外侧预制叠层空心柱段(2)由各预制层依次叠加组成中空结构，内部芯柱(1)与外侧预制叠层空心柱段(2)中间的中空结构相配合，空心柱段间减阻装置(3)设置在外侧预制叠层空心柱段(2)的各预制层之间；串联空心柱段的预应力钢绞线或钢棒(4)纵向插入在外侧预制叠层空心柱段(2)的预留孔内；

所述的外侧预制叠层空心柱段(2)截面为两个同心圆环，外环沿高度方向为等截面，内环沿高度方向为变截面，外侧预制叠层空心柱段(2)的顶部内径(7)大于外侧预制叠层空心柱段(2)的底部内径(6)，底部内径(6)等于内部芯柱(1)的直径，以满足内部芯柱(1)在外侧预制叠层空心柱段(2)内部装配时的变形需求，其内径差值根据侧墙(9)极限水平层间位移角确定；外侧预制叠层空心柱段(2)还能够设计为两个半圆环截面，施工时通过焊接或螺栓连接将两个半圆环闭合为整环，提高装配效率。

2.根据权利要求1所述的一种提高地下框架结构体系抗震性能的叠层加芯柱，其特征在于，所述的内部芯柱(1)为增加配筋量的钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱或纤维混凝土柱。

3.根据权利要求1所述的一种提高地下框架结构体系抗震性能的叠层加芯柱，其特征在于，所述的外侧预制叠层空心柱段(2)为预制的钢管混凝土柱段或高配箍率钢筋混凝土柱段，混凝土采用高强混凝土，提高柱段抗压性能。

4.根据权利要求1所述的一种提高地下框架结构体系抗震性能的叠层加芯柱，其特征在于，所述的外侧预制叠层空心柱段(2)沿柱轴向各段的高度及叠层段数根据结构的受力和变形特点进行调整。

5.根据权利要求1所述的一种提高地下框架结构体系抗震性能的叠层加芯柱，其特征在于，所述的空心柱段间减阻装置(3)设置于外侧预制叠层空心柱段(2)之间，保证高轴压比下柱段间可发生相对水平滑动；具体形式包括但不限于橡胶层或辊轴摩擦装置。

6.根据权利要求1所述的一种提高地下框架结构体系抗震性能的叠层加芯柱，其特征在于，所述的外侧预制叠层空心柱段(2)截面中设有预留孔道(5)，穿设串联空心柱段的预应力钢绞线或钢棒(4)，提高外侧预制叠层空心柱段(2)间的变形协调性和柱的整体性，避免中柱(11)在弯矩作用下柱段间变形不及时导致的受拉侧柱段间缝隙张开过大。

7.根据权利要求1所述的一种提高地下框架结构体系抗震性能的叠层加芯柱，其特征在于，叠层加芯柱的具体实施如下：

步骤1：现浇结构底板(10)、底梁(13)并预留芯柱柱底杯口(15)；

步骤2：将外侧预制叠层空心钢管高强混凝土柱段(2)叠放于杯口(15)上方，柱段制作时嵌入空心柱段间减阻装置(3)，安装时穿设预应力筋(4)；

步骤3：将预制的高配箍率钢筋混凝土芯柱(1)吊装置于叠层柱段(2)内部并立于杯口(15)中，灌浆于杯口(15)中将缝隙填实；

步骤4：加固柱体并支模现浇顶板(8)和顶梁(12)，顶梁(12)底部制作为柱帽(14)的形式，芯柱(1)伸出最上侧柱段部分与柱帽(14)现浇结合。