[发明专利]装配式功能可恢复钢骨架混凝土组合柱及安装方法

说明书

本发明涉及装配式功能可恢复钢骨架混凝土组合柱及安装方法，属于结构工程技术领域。本发明包括一组钢管主柱、钢管从属柱、主从柱耗能连接桥架和全装配式连接总成；所述全装配式连接总成包括若干个弧形脚连接件和若干对外加强环瓦片，外加强环瓦片围拼成圆形外加强环，紧箍钢管柱；主柱与从属柱利用C型弧形脚连接件和全装配式连接总成通过主从柱耗能连接桥架相连，组成功能可恢复钢骨架混凝土组合柱；钢管柱内浇筑混凝土。本发明桥架上设有椭圆形通孔，使桥架在地震作用下避免应力集中的同时，具有优良的吸能能力，消耗了较多的地震能量，减小了主柱和从属柱在地震时受到的作用，实现了耗能构件耗能破坏，极大的提高了结构的抗震性能。

技术领域

本发明涉及装配式功能可恢复钢骨架混凝土组合柱及安装方法，属于结构工程技术领域。

背景技术

近年来，装配式钢结构建筑技术突飞猛进，建筑工业化已逐渐由概念成为现实。随着社会的发展，人们对于建筑空间的要求也逐渐提高，现代化的装配式钢结构技术必须与时俱进，在满足人们最基本的使用要求之外，还要有更优越的性能，这才能在现代技术的飞速发展潮流中不会被淘汰。

目前，人们对建筑的使用要求，主要体现在对建筑的结构的空间要求更大，结构需要有足够的开阔空间，且满足美观的要求。这就使得结构的高度和跨度加大，结构柱作为竖向传力构件，在高耸结构以及大跨度结构中需要承受更大的轴力，由此对结构柱的承载能力提出了更大的要求。在满足承载力的同时，结构还要有较好的性能，比如抗震性能、耐久性等。结构柱作为结构的关键受力构件，其性能往往可以决定整个结构的性能。这就要求柱子不仅能够满足承载能力的强度要求，还要有优越的抗震性能。通常情况下，增大柱的截面、增多柱的数量等可以提高柱的承载能力和抗震性能。但是，柱截面的增大，使得承载能力提高的同时，占据了较大的空间，巨大的柱子，既不能满足节省空间的需要，也不能满足美观的需求。柱数量的增多，虽然可以提高承载能力，但是同样存在空间浪费的问题，而且整体性较差。

随着技术的发展，为了解决上述存在的不足，组合柱的概念被提出。组合柱具有较高的承载能力和良好的延性，尤其是钢管混凝土组合柱，由于钢管对混凝土的连续约束作用，显著地改善了混凝土特别是高强混凝土延性差的特性。现有的组合柱技术以及钢管混凝土组合柱技术，虽然较单一柱有了很大的技术改善，但依然存在以下不足：1.安装过程复杂，装配化程度低，施工周期长；2.对施工人员技术要求高，需要现场焊接，质量易受到现场施工的影响；3.用钢量大，技术复杂，建造成本高；4.整体性较低，破坏后难以修复；5.灵活性差，普适性差，构件难以实现工厂化生产普遍适用等。

发明内容

本发明的目的在于克服现有钢管混凝土组合柱装配化程度低、施工复杂、整体性不足、难以修复等问题，提出了装配式功能可恢复钢骨架混凝土组合柱及安装方法。

本发明是采用以下的技术方案实现的：

一种装配式功能可恢复钢骨架混凝土组合柱，包括一组钢管主柱、至少一组钢管从属柱、若干个主从柱耗能连接桥架和若干个全装配式连接总成；所述全装配式连接总成包括若干个弧形脚连接件和若干对外加强环瓦片，外加强环瓦片围拼成圆形外加强环，紧箍钢管柱；所述弧形脚连接件包括A型弧形脚连接件、B型弧形脚连接件和C型弧形脚连接件，弧形脚连接件包括弧形连接脚和垂直连接在弧形连接脚上的外伸钢板，A型弧形脚连接件的外伸钢板上设有螺栓孔，B型弧形脚连接件和C型弧形脚连接件还包括垂直连接在外伸钢板上的矩形连接脚，矩形连接脚上设有螺栓孔；主从柱耗能连接桥架包括耗能钢板和对称垂直连接在耗能钢板两侧的若干个矩形连接脚，矩形连接脚上设有螺栓孔，与弧形脚连接件上的矩形连接脚的螺栓孔相匹配，所述的弧形脚连接件的弧形连接脚上设有螺栓孔，与钢管柱柱面上的螺栓孔相匹配，通过螺栓与钢管柱相连；主柱与从属柱利用C型弧形脚连接件和全装配式连接总成通过主从柱耗能连接桥架相连，组成功能可恢复钢骨架混凝土组合柱；钢管柱内浇筑混凝土。

所述主柱和从属柱均为外包全装配式钢管柱，外包全装配式钢管柱由若干个弧形柱片拼接而成。