[发明专利]一种韧性钢柱及其施工安装方法

说明书

本发明公开了一种韧性钢柱及其施工安装方法，在混凝土基础上进行构建，包括：高强支座、主柱、外伸式底板、高强锚杆；高强支座的底端插入混凝土基础顶面形成的限位凹槽内；主柱竖直布置，且底面与外伸式底板相连接；外伸式底板的底部与高强支座的顶端相连接；高强锚杆顶端穿过外伸式底板后套设复合组合碟形弹簧固定，底端插入混凝土基础内部固定。本发明中的韧性钢柱具备较强稳定性和具有一定自复位功能。

技术领域

本发明涉及抗震结构体系技术领域，更具体的说是涉及一种韧性钢柱及其施工安装方法。

背景技术

近年来，可恢复功能结构成为研究热点，备受人们关注，它不仅能在地震时保护人们的生命财产安全，也能在强震后快速恢复结构的正常使用功能，减少受损结构的修复加固费用。韧性钢柱可以在中震或者大震时通过柱底的抬升从而减轻结构的破坏。研究表明，结构的摇摆可以降低地震作用并提高结构本身的延性设计需求，减少地震破坏，节约结构造价。放松结构与基础间约束或构件间约束，使结构与基础或构件接触面处仅有受压能力而无受拉能力，则结构在地震作用下发生摇摆，通过预压力使结构复位，形成自复位结构。

因此，研究出一种具备较强稳定性和具有一定自复位功能的韧性钢柱及其施工安装方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具备较强稳定性和具有一定自复位功能的韧性钢柱及其施工安装方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种韧性钢柱，在混凝土基础上进行构建，包括：高强支座、主柱、外伸式底板、高强锚杆；

所述高强支座的底端插入所述混凝土基础顶面形成的限位凹槽内；

所述主柱竖直布置，且底面与所述外伸式底板相连接；

所述外伸式底板的底部与所述高强支座的顶端相连接；

所述高强锚杆顶端穿过所述外伸式底板后套设复合组合碟形弹簧固定，底端插入所述混凝土基础内部固定。

采用上书技术方案的有益效果是，本发明的在地震中高强支座发生抬升，主柱产生摇摆，复合组合碟形弹簧的弹性恢复力可以有效减轻地震作用下主柱的残余变形，从而实现主柱的自复位功能，同时，由于高强支座的横截面小于所述主柱的横截面尺寸，有效减小了柱脚的转动半径，减小对上部结构构件和非结构构件的影响，进而提高主柱的稳定性。

优选的，所述限位凹槽的底部和四周设有缓冲橡胶垫，在地震中缓冲橡胶垫可以对摇摆界面起到缓冲作用。

优选的，所述主柱为钢柱或钢管混凝土柱，且所述主柱内均匀设有多块横向加劲肋，横向加劲肋可以提高主柱的稳定性。

优选的，所述主柱最底端的所述横向加劲肋与所述外伸式底板之间竖直设有多块竖向支撑板，可以提高主柱的结构强度。

优选的，所述外伸式底板的顶部与所述主柱外壁之间固定有三角板加劲肋，提高外伸式底板与主柱连接部位的稳定性。

优选的，所述外伸式底板底端固定有端部连接板，所述端部连接板与所述高强支座之间固定有支撑加劲肋，可以提高连接板与高强支座连接处的稳定性。

优选的，所述复合组合碟形弹簧的两端均设有刚性垫板，所述刚性垫板套设于所述高强锚杆上。

优选的，所述高强支座为钢材和/或混凝土制成的圆柱形、圆台形或棱柱形结构，所述高强支座的下端部的横截面尺寸在转动变形方向小于所述主柱在相应方向的横截面尺寸，可以增强抗震的作用效果。

优选的，所述高强锚杆安装于所述主柱的两侧或四周。

一种韧性钢柱的施工安装方法，其特征在于，包括以下步骤：