[发明专利]一种带摩擦式锚固装置的自复位方钢管混凝土柱脚节点

说明书

本发明公开了一种带摩擦式锚固装置的自复位方钢管混凝土柱脚节点，包括方钢管混凝土柱、混凝土基础、耗能装置、预应力筋以及预应力筋的锚固装置；耗能装置对称设置在方钢管混凝土柱的两侧，预应力筋对称设置在方钢管混凝土柱的另外两侧；锚固装置包括第一T型板、加劲肋和第一连接轴。相比于已有自复位柱脚预应力筋完全固定的锚固方式，本发明的锚固装置可实现摩擦锚固，在设计侧移范围内，该锚固方式与完全固定锚固方式的效果一致；当结构侧移超过设计值后，锚固装置滑动，预应力筋内力保持为一恒定值，避免了预应力筋突然断裂或屈服后承载力突然下降的问题，节点的延性显著提高。

技术领域

本发明属于建筑结构防震减灾技术领域，具体涉及一种带摩擦式锚固装置的自复位方钢管混凝土柱脚节点。

背景技术

作为可恢复功能结构实现的一种形式，自复位结构在摇摆耗能的基础上引入能够提供结构恢复力的复位部件，以此来减小甚至消除结构在震后的残余变形，进而使其快速恢复使用功能。在节点处引入自复位的概念是自复位结构最典型的形式之一，相比于研究比较成熟的自复位梁柱节点，近年来自复位柱脚节点的研究开始受到研究者的广泛关注。

柱脚节点作为上部结构传力的“最终端”，其受力性能是影响结构在地震作用下安全性能的关键因素之一。而在自复位柱脚节点中，预应力筋又是节点的最后一道防线，现有自复位柱脚节点中预应力筋的锚固方案均采用完全固定的锚固方式，该方式存在以下不足：

在遭受设计预期之外的巨震时，采用现有锚固方式的预应力筋，其内力会不断增长，进而可能发生屈服或断裂，致使节点承载能力突然下降，这对整个结构的安全性是潜在且“致命”的隐患。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种带摩擦式锚固装置的自复位方钢管混凝土柱脚节点，解决现有的自复位柱脚节点中，预应力筋采用完全固定的锚固方式，在遭受设计预期之外的巨震时，预应力筋可能发生屈服或断裂的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种可摩擦滑动的自复位方钢管混凝土柱脚节点，包括方钢管混凝土柱、混凝土基础、耗能装置、预应力筋以及预应力筋的锚固装置；所述的耗能装置对称设置在方钢管混凝土柱的两侧，所述的预应力筋对称设置在方钢管混凝土柱的另外两侧；

所述的锚固装置包括第一T型板、加劲肋和第一连接轴，所述的加劲肋设置在第一T型板的一侧翼缘板I与腹板I处，第一T型板的另一侧翼缘板I上设置有第一连接孔；所述的方钢管混凝土柱上设置有与第一连接孔对应的供第一连接轴穿过的穿芯孔，所述的穿芯孔为长度沿方钢管混凝土柱长度方向的长圆孔；所述的第一连接轴的两端通过穿芯孔分别连接在方钢管混凝土柱两侧的第一T型板的翼缘板I上；所述的第一T型板的腹板I上设置有第二连接孔；

所述的预应力筋一端固定在混凝土基础中，预应力筋另一端通过第二连接孔锚固在第一T型板的腹板I上。

具体的，所述的耗能装置包括第二T型板、L型板、第二连接轴和锚固轴，所述的第二T型板的腹板II上设置有第三连接孔，所述的L型板的两端分别设置有第四连接孔和第五连接孔，所述的第四连接孔与第三连接孔对应；所述的第二T型板的腹板II夹设在两个L型板设置第三连接孔的端部之间，并通过第二连接轴将第二T型板的腹板II、两个L型板的端部连接起来，第二T型板的翼缘板II固定在方钢管混凝土柱的侧面；L型板的另一端部通过锚固轴连接在混凝土基础上。

优选的，所述的第三连接孔为斜向长圆孔，该斜向长圆孔从方钢管混凝土柱向外侧斜下方倾斜；所述的第四连接孔为圆形孔。

进一步的，所述的第二T型板的腹板II与两侧每个L型板之间均夹设有摩擦板。

优选的，所述的锚固轴其中一端预埋在混凝土基础中。