[发明专利]一种外置可更换耗能组件自复位RC框架柱脚节点

说明书

发明提供一种外置可更换耗能组件自复位RC框架柱脚节点。该节点包括基础、若干外置可更换耗能组件，以及安装在基础上的RC框架柱。RC框架柱与基础由设置在柱内的若干无粘结预应力钢筋和外置可更换耗能组件拉结固定在一起，组成一个完整的自复位框架柱脚节点。该脚节点在同时承受轴力和地震作用时，通过外置可更换耗能组件实现耗能减震，通过无粘结预应力钢筋实现结构自复位。本发明能有效减小结构在地震作用下的残余变形，并且实现了外置耗能组件的可更换性，便于震后快速恢复结构的正常使用。

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域，特别涉及结构耗能减震技术领域。

背景技术

传统的RC(钢筋混凝土reinforce concrete)框架结构往往通过结构自身的塑性变形来消耗地震能量，结构在地震后将产生较大的塑性残余变形，使得结构难以修复甚至只能拆除重建，从而造成巨大的经济损失。自复位RC框架结构是一种能够减小结构的“残余变形”的新型结构形式，与传统RC框架结构不同，自复位RC框架结构主要由框架、预应力组件和耗能组件组成。地震作用下，耗能组件用来耗散地震能量，框架不会受损或者轻微受损，预应力组件始终保持弹性状态。地震作用后，在预应力组件作用下框架能自行复位，从而减小结构残余变形，通过更换受损的耗能组件使结构快速恢复使用功能。

目前，虽然关于自复位RC框架结构的研究取得了不少成果，但多数集中在自复位RC框架结构梁柱节点的研究上，而对于自复位RC框架柱脚节点，仍还有以下两个方面的问题需要研究。一方面，用于自复位RC框架柱脚节点上的外置耗能组件，在保证其良好的耗能能力的前提下，如何实现其可更换功能，以及更换耗能组件后，自复位RC框架柱脚节点的抗震性能如何，需要进一步研究；另一方面，到目前为止，自复位框架结构柱脚节点很少考虑较大轴力的影响，而实际的自复位框架结构柱脚节点上部结构存在较大的轴力作用，如何针对较大轴力作用下确保自复位RC框架柱脚节点耗能和自复位能力是一个难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种外置可更换耗能组件自复位RC框架柱脚节点，以解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种外置可更换耗能组件自复位RC框架柱脚节点，包括基础、若干外置可更换耗能组件，以及安装在基础上的RC框架柱。

所述RC框架柱为矩形柱。所述RC框架柱的下端套设有矩形钢管。所述矩形钢管的两侧侧壁上焊接有十字板。每块十字板包括相互垂直的水平板和竖直板。所述RC框架柱的下表面设置有柱底钢板。所述RC框架柱内竖直设置有若干根无粘结预应力钢筋。

所述基础的顶部设置有基础预埋件A。所述基础预埋件A包括上方钢板、若干连接块和若干预埋件螺纹杆。所述上方钢板埋设在基础的上表面。所述上方钢板与柱底钢板接触。所述连接块布置在上方钢板的上表面。所述预埋件螺纹杆的上端旋入螺母，下端依次穿过连接块和上方钢板后埋设在基础中。

所述无粘结预应力钢筋依次穿过RC框架柱、柱底钢板、上方钢板和基础。所述无粘结预应力钢筋的上端使用锚具锚固在RC框架柱上方，下端使用锚具锚固在基础下方。

所述外置可更换耗能组件包括耗能钢筋、防屈曲外套管和塑料套管。所述耗能钢筋的上下端具有螺纹。所述耗能钢筋的中部进行切细处理。所述耗能钢筋中部切细部分的外侧套设有防屈曲外套管。所述耗能钢筋中部切细部分与防屈曲外套管之间使用填充料填充密实。所述填充料从防屈曲外套管的下部预留孔中注入。所述耗能钢筋外部还套设有塑料套管。所述防屈曲外套管通过塑料套管卡止在耗能钢筋固定位置。所述耗能钢筋的上端穿过水平板，并采用螺母紧固。所述耗能钢筋的下端依次穿过连接块和上方钢板，并采用螺母紧固。

所述RC框架柱与基础通过无粘结预应力钢筋和外置可更换耗能组件拉结固定在一起。框架柱脚节点承受地震荷载作用时，通过无粘结预应力钢筋实现自复位，通过外置可更换耗能组件实现耗能减震。

进一步，所述上方钢板的上表面还焊接有若干个抗剪元件。