[发明专利]一种内置芯柱可恢复功能的多肢方形柱及其装配方法有效
申请号: | 201811133707.4 | 申请日: | 2018-09-27 |
公开(公告)号: | CN108999339B | 公开(公告)日: | 2020-06-26 |
发明(设计)人: | 马辉;白恒宇;刘云贺;席嘉诚;张鹏;董静 | 申请(专利权)人: | 西安理工大学 |
主分类号: | E04C3/30 | 分类号: | E04C3/30;E04G21/14;E04B1/98;E04H9/02 |
代理公司: | 西安弘理专利事务所 61214 | 代理人: | 韩玙 |
地址: | 710048*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 内置 可恢复 功能 方形 及其 装配 方法 | ||
本发明公开了一种内置芯柱可恢复功能的多肢方形柱,包括芯柱,芯柱的外壁上平行贴合设置有四个边柱,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。本发明还公开了一种内置芯柱可恢复功能的多肢方形柱的装配方法,包括安装芯柱、将边柱贴合芯柱安装、安装钢梁和斜腹杆、填充素混凝土和固接可更换构件的步骤。本发明一种内置芯柱可恢复功能的多肢方形柱,能够在强烈地震作用后,快速更换发生过大变形或发生破坏的可更换构件,同时重新填充素混凝土,即可快速恢复结构功能,装配简单,便于工业化批量使用,适用于桥梁工程、工业厂房、超高层建筑、大跨度结构及承受大荷载的结构。
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方形柱,本发明还涉及该多肢方形柱的装配方法。
背景技术
地震作用对于建筑结构的损害具有复杂性,建筑结构一旦发生地震损伤,将会对社会造成严重影响;另外,现代建筑结构具有体量大、结构体系复杂的特点,地震后修复加固的经济成本和时间成本巨大。对于部分特殊功能的建筑结构,地震损伤引起的停业损失可能超过结构本身的造价。
目前的建筑物中通常会设置多个柱子作为主要的承重构件,其承担着梁传来的力,并将力传至基础,即使是个别的柱发生失效,也可能导致结构倒塌;同时,柱为受压构件,其截面变形能力不如以弯曲作用为主的梁,强烈地震作用后,柱产生的损伤难以修复,进而导致结构安全难以保证或结构功能难以恢复。因此,在确保柱具有足够的承载力和良好的延性的同时,提升柱震后快速恢复功能是结构抗震技术的发展方向之一。
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方形柱,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方形柱的装配方法,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方形柱,包括芯柱,芯柱的外壁上平行贴合设置有四个边柱,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。
本发明采用的第一种技术方案的特点还在于:
芯柱和边柱的间隙间填充有素混凝土。
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为不大于摩擦角。
芯柱向外扩张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。
任两个相邻边柱相对面的上端向内倾斜一定角度,倾斜角度根据梁的宽度来设置;且任两个相邻边柱的最短距离不小于凹槽的宽度,且芯柱在未变径处的直径均不小于凹槽的宽度。
任两个相邻边柱的相对的面上均固接有多个端板,每个钢梁均连接在相应的端板上。
任两个相邻的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上的端板固接,每个斜腹杆的另一端与另一个边柱上的端板固接。
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方形柱的装配方法,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;
步骤5,步骤4完成后,在任两个相邻边柱间均固接多个可更换构件。
本发明另一个技术方案的特点还在于:
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