[发明专利]一种预应力自复位混凝土桁架结构及装配方法

权利要求书

1.一种预应力自复位混凝土桁架结构，包括预制混凝土框架柱(1)、角钢(2)和预制混凝土桁架(3)，其特征在于：所述预制混凝土桁架(3)安装于左、右两个所述预制混凝土框架柱(1)之间，所述预制混凝土桁架(3)包括上弦杆(301)、下弦杆(302)及固定于上弦杆(301)、下弦杆(302)之间的斜腹杆(308)，所述上弦杆(301)和所述下弦杆(302)的内部分别预留有第一预应力孔道(303)和第二预应力孔道(304)，所述第一预应力孔道(303)的内部设有第一预应力筋(305)，所述第二预应力孔道(304)的内部设有第二预应力筋(306)；所述上弦杆(301)的两端顶、底面均嵌设有预埋钢板(307)，上、下层所述预埋钢板(307)的外侧均设置有摩擦耗能金属板(4)，上、下层所述摩擦耗能金属板(4)均通过高强螺栓(5)分别与上盖板(6)以及所述角钢(2)进行固定；所述下弦杆(302)的左、右端头均通过一截钢箱梁(12)内灌微膨胀混凝土进行封锚，两个所述截钢箱梁(12)的外端均通过高强摩擦型螺栓(7)与软钢耗能装置(8)进行固定，两个所述软钢耗能装置(8)的外端均通过预埋螺栓(9)分别与两个所述预制混凝土框架柱(1)进行固定连接；左、右两个所述预制混凝土框架柱(1)上与所述第一预应力孔道(303)正相对的位置均开设有孔洞(10)，所述第一预应力筋(305)由第一预应力孔道(303)及两个孔洞(10)穿过，张拉并锚固在两个所述预制混凝土框架柱(1)外侧；所述软钢耗能装置(8)包括左封板(801)、右封板(802)及两块软钢耗能板(803)，两块所述软钢耗能板(803)对称固定于所述左封板(801)与所述右封板(802)之间，且两块所述软钢耗能板(803)的中段侧壁均开设有条形螺栓孔(804)，每一个所述条形螺栓孔(804)的前、后侧均通过固定螺栓连接有两片约束侧板(805)。

2.根据权利要求1所述的一种预应力自复位混凝土桁架结构，其特征在于：所述角钢(2)上设置加强肋(13)，所述角钢(2)通过紧固螺栓(14)固定在所述预制混凝土框架柱(1)上。

3.根据权利要求1所述的一种预应力自复位混凝土桁架结构，其特征在于：所述上盖板(6)与所述预制混凝土框架柱(1)侧壁安装的连接钢板(11)之间采用焊接连接或者螺栓连接。

4.根据权利要求1所述的一种预应力自复位混凝土桁架结构，其特征在于：所述第二预应力筋(306)在地面上完成预应力筋的张拉，且锚固在所述下弦杆(302)的两端。

5.根据权利要求1所述的一种预应力自复位混凝土桁架结构，其特征在于：所述第一预应力孔道(303)和第二预应力孔道(304)分别居于所述上弦杆(301)、下弦杆(302)的中心位置。

6.根据权利要求1所述的一种预应力自复位混凝土桁架结构，其特征在于：所述斜腹杆(308)与所述上弦杆(301)、下弦杆(302)的安装倾斜角度均为45°，且相邻的两个所述斜腹杆(308)之间对称设置。

7.根据权利要求1所述的一种预应力自复位混凝土桁架结构，其特征在于：所述预埋钢板(307)、摩擦耗能金属板(4)、上盖板(6)及角钢(2)上均开设有与所述高强螺栓(5)相配合的固定孔。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的一种预应力自复位混凝土桁架结构的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：首先将预制混凝土桁架(3)组装好，并将下弦杆(302)的左、右端头利用钢箱梁(12)内灌微膨胀混凝土进行封锚；

步骤二：然后将角钢(2)和软钢耗能装置(8)一同固定在两个预制混凝土框架柱(1)上，安装完毕后，将两个预制混凝土框架柱(1)的底端均通过灌浆套筒安装于地基上；

步骤三：接着将下层摩擦耗能金属板(4)放置于角钢(2)的上端面，再将预制混凝土桁架(3)吊装至两个预制混凝土框架柱(1)之间，使得上弦杆(301)的两端嵌设的预埋钢板(307)压在摩擦耗能金属板(4)上表面，下弦杆(302)两端安装的钢箱梁(12)与软钢耗能装置(8)处于正相对的位置；

步骤四：将下弦杆(302)两端安装的钢箱梁(12)与软钢耗能装置(8)利用高强摩擦型螺栓(7)进行固定连接；接着将上层摩擦耗能金属板(4)及上盖板(6)依次叠放在上弦杆(301)的两端顶面均嵌的预埋钢板(307)上表面，再利用高强螺栓(5)上下贯穿对上盖板(6)、上弦杆(301)及角钢(2)进行固定，上盖板(6)与预制混凝土框架柱(1)侧壁安装的连接钢板(11)之间采用焊接连接或者螺栓连接；

步骤五：预制混凝土桁架(3)安装结束后，将第一预应力筋(305)由第一预应力孔道(303)及两个孔洞(10)穿过，张拉并锚固在两个所述预制混凝土框架柱(1)外侧；

步骤六：最后对第一预应力筋(305)孔道及接缝处进行填充胶凝材料即完成装配。