[发明专利]一种内置芯柱可恢复功能的多肢圆形柱及其装配方法

说明书

本发明公开了一种内置芯柱可恢复功能的多肢圆形柱，包括芯柱，芯柱的外壁上平行贴合设置有多个截面呈扇形的边柱，芯柱和边柱的间隙间填充有素混凝土；每个边柱的外壁上均固接有至少一个加固板，任两个相邻的边柱间均固接有多根钢梁和多个可更换构件，任两个相邻的边柱上的加固板间连接有SMA丝。本发明还公开了一种内置芯柱可恢复功能的多肢圆形柱的装配方法，包括安装芯柱、安装边柱、在边柱间固接钢梁和斜腹杆、将芯柱和边柱间填充素混凝土填充、固接可更换构件、固接加固板、将加固板用SMA丝连接。本发明的多肢圆形柱能够在强烈地震作用后，快速恢复功能，本发明的多肢圆形柱的安装方法，装配简单，便于工业化批量使用。

技术领域

本发明属于结构工程技术领域，涉及一种内置芯柱可恢复功能的多肢圆形柱，本发明还涉及该多肢圆形柱的装配方法。

背景技术

地震作用对于建筑结构的损害具有复杂性，一旦建筑物造成损伤，将会对人民生命财产安全造成不可逆的影响。但是，现代建筑结构由于体量大、结构体系复杂等原因，导致结构震后修复工作难以开展。因此，有必要提出新的结构构件设计理念，既方便施工又有安全保障，保证结构在多遇地震作用下不发生破坏，或在强烈地震作用后仅更换损伤构件即可快速恢复结构功能。

目前，国内已有许多学者设计出一系列可恢复功能的结构构件，这些构件能够耗散大量地震能量并且能在强震后快速恢复结构功能。但是目前国内罕有柱子可恢复功能专利，这是由于柱子作为主要的受力构件其变形能力弱，且可恢复功能结构施工复杂。为了实现结构震后快速恢复功能，填补国内相关方面的专利空白，急需一种承载强度高、施工简便、地震耗能能力强的可恢复功能的柱子。

发明内容

本发明的目的是提供一种内置芯柱可恢复功能的多肢圆形柱，能够在强烈地震作用后快速恢复结构功能，本发明还提供了一种内置芯柱可恢复功能的多肢圆形柱的装配方法，装配简单，便于工业批量使用。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种内置芯柱可恢复功能的多肢圆形柱，包括芯柱，芯柱的外壁上平行贴合设置有多个截面呈扇形的边柱，芯柱和边柱的间隙间填充有素混凝土；每个边柱的外壁上均固接有至少一个加固板，任两个相邻的边柱间均固接有多根钢梁和多个可更换构件，任两个相邻的边柱上的加固板间连接有SMA丝。

本发明第一种技术方案的特点还在于：

芯柱一个顶端处呈锥形向外扩张，芯柱另一个顶端处呈锥形向内减小，且芯柱两端倾斜的角度均不大于摩擦角；

芯柱向外扩张的一端的端面上开有两个相互垂直的凹槽，且两个凹槽均延伸至芯柱顶端的边缘处。

任两个相邻的边柱上端均向内倾斜；

任两个相邻的边柱间最短距离不小于凹槽的宽度。

芯柱在未变径处的直径均不小于凹槽的宽度；

芯柱和边柱的间隙间填充有素混凝土。

任两个相邻的所述边柱间的钢梁相互平行，任两个相邻的钢梁间配设有斜腹杆，每个斜腹杆的一端与一个边柱固接，每个斜腹杆的另一端与另一个边柱固接。

可更换构件为阻尼器或钢梁。

本发明采用的另一种技术方案是：

一种内置芯柱可恢复功能的多肢圆形柱的装配方法，具体按照下述步骤进行：

步骤1，将芯柱安装在预定位置处；

步骤2，将四个边柱均匀的平行贴合配设于安装好的芯柱的外侧；

步骤3，步骤2完成后，在任两个相邻边柱间均固接多个钢梁和斜腹杆；

步骤4，步骤3完成后，向芯柱和边柱之间的间隙用素混凝土填充；