[发明专利]一种大净空的自复位钢框架中心支撑体系

说明书

本发明涉及一种大净空的自复位钢框架中心支撑体系，属于结构工程领域。该体系各构件都由工厂加工而成，且全由高强螺栓连接安装，易于实现构件加工精度、质量的高要求和快速装配，符合装配式绿色钢结构理念；本发明的斜撑体系为装配式防屈曲Y字形支撑，斜撑位置处设有耗能元件，提高了斜撑体系的整体稳定性和结构的整体抗侧力，同时能在设置支撑的位置开设门洞口，使设计形式更加灵活，能满足不同结构形式；通过增加新型组合自复位装置，能提高梁的整体承载力且能避免组合自复位装置中拉索预张力引起的对工字梁段的超应力负荷，通过施加预应力拉索预张力，使结构能够控制塑性变形的发展和损伤的积累，使结构具有良好的抗震性能和复位能力。

技术领域

本发明涉及一种大净空的自复位钢框架中心支撑体系，属于结构工程领域。

背景技术

随着城市化进程的加快，建筑领域的发展及技术水平不断提升，加之环境污染及资源浪费问题的影响，传统建筑体系存在的环保性差的缺陷逐渐暴露，绿色装配式钢结构，开始成为了建筑体系的主要类型。与传统体系相比，该体系在施工质量、施工效率等方面，均具有显著的优势。“搭积木”是一种具有代表性的施工方法，极大程度上加快了施工速度，节约了工程资金。将其应用到各类建筑体系的设计与开发中，是建筑领域未来发展的主要趋势。

传统框架支撑体系采用直线型斜撑，结构中心部位开洞处留有的空间较小，但在实际结构工程问题中，很多结构需要开窗、开门洞，需要较大的洞口，则传统框架支撑体系不能满足要求，且传统框架支撑体系斜撑无耗能段，易在结构某一部位发生屈曲破坏。传统框架支撑体系梁柱节点处设计不合理将导致“强构件弱节点”情况的发生，使结构在地震荷载作用下发生严重震害，威胁人民生命财产安全。现有研究表明，对梁柱节点进行针对性加强或对梁上特定区域采取削弱手段可达到塑性铰外移的目的，从而保护梁柱节点，满足“强节点弱构件”的设计要求；同时，楼板与梁段预组装后运至施工现场进行拼装可大大节省现场混凝土浇筑的时间；此外，地震后无需修复或稍加修复即可恢复使用功能的可恢复功能结构是近年来国际地震工程领域的研究热点，不仅能够在地震中保护人们的生命财产安全，而且在地震后也能尽快恢复其使用功能，因此亟需将可恢复功能结构的理念落实于新结构的研发设计工作中，以实现建筑从单一追求抗倒塌能力向兼顾震后可修复能力的转变。

为克服上述问题，本发明专利提出了一种大净空且带法兰盘的自复位钢框架中心支撑体系。通过增加新型组合自复位装置，能提高梁的整体承载力且能避免组合自复位装置中拉索预张力引起的对工字梁段的超应力负荷；通过斜撑处设置耗能元件，斜撑受力时耗能元件吸收能量，防止斜撑发生失稳破坏，结构整体抗侧力提高，在提高结构整体抗侧力、整体稳定性的同时，能在设置支撑的位置开设门洞口，使设计形式更加灵活，能满足不同结构形式。

发明内容

本发明提出一种大净空的自复位钢框架中心支撑体系，旨在解决框架体系的自复位问题；同时引入一种新型的支撑体系，旨在解决在框架内开门洞口的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术手段：