[发明专利]一种具有自复位功能的抗震钢柱

说明书

本发明是一种具有自复位功能的抗震钢柱，主要由上钢板，下钢板，多个C形开口圆柱壳组成，其中上下钢板均为矩形形式，大小相同，C形开口圆柱壳均匀分布于矩形板上，且开口方向一致，C形开口圆柱壳与上下钢板通过螺栓连接固定；C形开口圆柱壳采用高强优质碳素结构钢制成，其轴向承载力高，并具有很好的“卷尺效应”，屈曲后具有很好的自复位能力，当发生地震时，可有效的发挥其大变形性能，减少地震能量向上部结构的传递，保证了上部结构不会损坏；本发明一种具有自复位功能的抗震钢柱具有承载力高,自复位能力强，抗疲劳性能好，抗震能力强等优点。

技术领域

本发明属于建筑结构技术领域，特别涉及一种具有自复位功能的抗震钢柱。

背景技术

目前，抗震设计逐步由抗倒塌设计向可恢复功能设计转变，研发新型的可恢复功能结构是未来抗震设计的一个重要的发展方向。传统的“强柱弱梁，强剪弱弯，强结点弱构件”抗震设计理念强调结构的延性和足够的承载力，可做到“大震不倒”，但往往会对结构造成较大的损伤，震后结构无法修复。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具有自复位功能的抗震钢柱，能够在强震后快速恢复其正常使用功能，从而实现“大震可修”。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种具有自复位功能的抗震钢柱，包括上钢板1、下钢板3和多个C形开口圆柱壳2，其中各C形开口圆柱壳2连接在上钢板1和下钢板3之间，开口方向一致，均匀排列。

所述上钢板1和下钢板3的大小、形状均一致，为矩形形式，各C形开口圆柱壳2的开口均朝向矩形的其中一个短边。

所述C形开口圆柱壳2采用高强优质碳素结构钢制成。

所述C形开口圆柱壳2是截面为C形的钢材，其截面的弧度曲率半径R与钢材厚度t之比控制在一定范围内(由试验根据材性测出)，这种薄壳结构在屈曲荷载作用下发生大变形折叠后，不发生材料屈服，而仅发生弹性变形；在屈服荷载卸载后，结构能恢复原状的变形性能。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.C形开口圆柱壳采用高强优质碳素结构钢制成，具有自重轻，承载力高的特点，能够承担上部建筑物的重量。

2.C形开口圆柱壳采用高强优质碳素结构钢制成，由于“卷尺效应”，这种C形开口圆柱壳还具有很好的变形能力和自复位能力。和设置在结构中的耗能器、阻尼器配合，可形成结构有效耗能隔震层，能有效的发挥耗能层耗能减震的作用，以减少地震能量向上部结构的传递，保证了上部结构不会损坏。

3.在大震作用后，在设有自复位功能的抗震钢柱的耗能隔震层，可通过千斤顶等设备，利用C形开口圆柱壳的“卷尺效应”实现本层间结构的复位。

4.本发明的抗震钢柱构造简单，加工制作方便，可在短时间内完成大规模生产。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1所示，一种具有自复位功能的抗震钢柱，包括上钢板1、下钢板3以及连接在上下钢板之间的C形开口圆柱壳2，其中，上钢板1上有上钢板螺栓孔6，下钢板3上有下钢板螺栓孔7，C形开口圆柱壳2的两端有拼接板4，通过高强螺栓5、上钢板螺栓孔6、下钢板螺栓孔7和拼接板4实现连接C形开口圆柱壳2与上钢板1、下钢板3之间的连接。

上钢板1、下钢板3均的大小、形状均一致，为矩形形式，C形开口圆柱壳2有多个多个，均匀排列，开口方向一致，均朝向矩形的其中一个短边。