[实用新型]一种全生命周期可拆可换框架结构体系

说明书

本实用新型涉及一种全生命周期可拆可换框架结构体系，包括由可拆换钢筋混凝土柱、可拆换型钢梁、节点域、可拆换楼板同形成的单层单榀结构单元；单层单榀结构单元的可拆换钢筋混凝土柱之间通过节点域上下分别连接可拆换型钢梁，可拆换楼板连接在可拆换型钢梁上，可拆换型钢梁之间的节点域上设有更换装置；上下层间可拆换钢筋混凝土柱之间通过节点域相连，单层单榀结构单元的底层柱通过柱脚与基础相连；单层单榀结构单元重复施工，形成多层或高层的全生命周期可拆可换的框架结构体系。该结构体系在正常使用状态或服役期满后，可以拆卸为单个构件，实现构件的回收利用，在地震作用后，可以通过拆卸和更换受损的构件实现结构的震后可修复。

技术领域

本实用新型涉及结构工程及防震减灾领域，具体涉及一种全生命周期可拆可换框架结构体系。

背景技术

可拆卸性、可更换性，两大结构设计新理念已被国内外学者所接受。可拆卸结构可以实现结构所有构件的预制化，具有全生命周期的可拆卸性，施工速度快、成本低，且在拆除时不产生或仅产生少量建筑垃圾，并可对结构构件进行再利用。然而目前“可拆卸”的局限性主要体现在两个方面：一是只能在服役期满后对结构整体进行自上而下的顺序拆除，而不能在服役期间对结构构件进行局部拆除或更换；二是未能解决结构在地震受损后的功能快速恢复问题。

可恢复功能结构，即地震后不需修复或稍加修复即可恢复其使用功能的结构，主要包括：自复位结构、摇摆墙结构和具有可更换构件的结构。其中具有可更换构件的结构，在地震作用下，主要通过可更换构件的弹塑性变形，耗散地震能量，保护主体结构不受破坏或只受轻微破坏，地震作用后更换耗能构件即可恢复结构功能。

实用新型内容

为克服上述技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种全生命周期可拆可换框架结构体系，是一种同时具有全生命周期可拆卸性、震后受损构件可更换性的结构体系；该结构体系不仅有助于解决建筑垃圾、大气污染等环境问题，还可以在地震灾害后快速恢复建筑物的使用功能，经济和社会效益显著。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种全生命周期可拆可换框架结构体系，包括由可拆换钢筋混凝土柱、可拆换型钢梁、节点域、可拆换楼板同形成的单层单榀结构单元；单层单榀结构单元的可拆换钢筋混凝土柱之间通过节点域上下分别连接可拆换型钢梁，可拆换楼板连接在可拆换型钢梁上，可拆换型钢梁之间的节点域上设有更换装置；上下层间可拆换钢筋混凝土柱之间通过节点域相连，单层单榀结构单元的底层柱通过柱脚与基础相连；所述单层单榀结构单元重复施工，形成多层或高层的全生命周期可拆可换的框架结构体系。

对于上述技术方案，本实用新型还有进一步优选的方案。

优选的，所述可拆换钢筋混凝土柱通过法兰盘和高强螺栓与节点域相连；所述可拆换型钢梁通过高强螺栓与节点域相连；所述可拆换楼板通过抗剪栓钉与可拆换型钢梁相连。

优选的，节点域与可拆换型钢梁之间设有若干耗能装置，耗能装置布置于可拆换型钢梁靠近节点域的位置。

优选的，所述节点域包括节点核心区围框和其上下两端的法兰盘，沿节点核心区围框四周连接外伸的悬臂梁段；四个悬臂梁段穿过节点核心区围框的腹板连续相接构成十字形结构，悬臂梁段在节点核心区围框内的工字钢上下部分翼缘切除，沿钢梁翼缘两侧向中心切除角度为30°～60°。

优选的，所述可拆换钢筋混凝土柱包括混凝土柱身和连接于混凝土柱身上下端柱周边的混凝土柱法兰盘，混凝土柱身内设有柱内纵筋和箍筋，柱内纵筋与法兰盘焊接；所述混凝土柱法兰盘通过高强螺栓与节点域的法兰盘相连，连接方式为干连接。

优选的，所述耗能装置为耗能角钢、摩擦阻尼器、软钢阻尼器或铅挤压阻尼器。

优选的，所述更换装置为液压千斤顶。