[发明专利]具有恢复功能的全装配钢框架结构体系

说明书

本发明涉及建筑结构构件技术领域，公开了一种具有恢复功能的全装配钢框架结构体系，其包括独立基础和若干梁柱节点；中心位置的梁柱节点包括套筒式钢管柱，套筒式钢管柱包括方钢管柱和内圆钢管柱；非中心位置的梁柱节点包括圆钢管柱，圆钢管柱包括上段钢管柱、中心插接柱和下段钢管柱；H型钢梁通过套筒连接件与圆钢管柱连接；同一层的结构体系通过H型钢梁两端与圆钢管柱或方钢管柱相互连接形成一个整体；上下层的套筒式钢管柱通过双套筒式连接件连接；上下层的圆钢管柱通过拼接底座连接。本发明的结构体系在小震作用下不破坏，中震作用下可自恢复，大震作用下不倒塌，可迅速更换构件恢复使用功能，实现自恢复型抗震结构体系的一种创新。

技术领域

本发明涉及建筑结构构件技术领域，具体而言，涉及一种具有恢复功能的全装配钢框架结构体系。

背景技术

如何在地震发生后，使工程结构、整个城市甚至整个社会具有恢复功能(Resilience)的能力，近几年来引起了地震工程界的密切关注。可恢复功能结构主要包括摇摆墙或摇摆框架结构、自复位结构和可更换结构。研究表明，结构的摇摆可以降低地震作用和结构本身的延性设计需求，减小地震破坏，节约造价，通过结构与基础间的约束或构件间的约束，使结构与基础或构件接触面处仅承受受压作用而无受拉作用，在地震作用下结构发生摇摆，通过预应力使结构复位，形成自复位结构。这种新型结构体系能够有效地控制结构在震后的残余变形，节约修复的时间成本和经济成本。

申请号为201510707370.3的中国发明专利申请提供了一种三向可恢复功能的框架结构，包括自复位框架梁和框架柱，梁柱连接采用自复位梁柱节点形式，柱与基础连接采用自复位柱脚节点形式，梁板连接采用自复位梁板连接结构。采用该发明提供的三向可恢复功能的框架结构能够使结构在地震作用过后自复位，中震和大震后，结构无明显损伤，可快速投入使用，大大节约了震后修复的经济成本和时间成本。同时，梁板连接采用梁板之间可以滑移的自复位梁板连接，不会限制梁柱节点的打开和柱脚节点的提离。但是目前在柱间连接以及实现全装配式的钢框架结构研究极少。

发明内容

本发明的主要目的在于针对上述问题提供一种柱间连接的、具有恢复功能的全装配钢框架结构体系。

为了实现上述目的，本发明的具有恢复功能的全装配钢框架结构体系，包括独立基础和安装于独立基础上的若干梁柱节点；

其中，中心位置的梁柱节点包括相互连接的套筒式钢管柱和H型钢梁，套筒式钢管柱包括方钢管柱和内圆钢管柱，内圆钢管柱设置于方钢管柱内部；

非中心位置的梁柱节点包括圆钢管柱和H型钢梁，圆钢管柱包括上段钢管柱、中心插接柱和下段钢管柱，上段钢管柱与中心插接柱之间通过上套筒连接件连接，中心插接柱与下段钢管柱之间通过下套筒连接件连接；H型钢梁通过上套筒连接件和下套筒连接件与圆钢管柱连接；

同一层的结构体系通过H型钢梁两端与圆钢管柱或方钢管柱相互连接形成一个整体；

不同层的中心位置的梁柱节点之间通过双套筒式连接件连接上下层的套筒式钢管柱；不同层的非中心位置的梁柱节点之间通过拼接底座连接上下层的圆钢管柱。

进一步的，套筒式钢管柱和H型钢梁通过环板连接件连接，环板连接件包括上下两块方形环板，方形环板中间开有方形孔，固定在方钢管柱上，上下两块方形环板之间的方钢管柱上还固定有竖板，方形环板的四个角位于方钢管柱侧面的中间，H型钢梁的腹板与竖板连接，H型钢梁的上下翼缘板分别与方形环板的四个角连接。

进一步的，上套筒连接件包括圆管Ⅰ、连接环板和插板，圆管Ⅰ的直径小于圆钢管柱的直径，圆管Ⅰ的中间位置设置有连接环板，连接环板包括至少两块端板，插板固定在端板下方，与圆管Ⅰ、端板均垂直连接；下套筒连接件的结构与上套筒连接件对称，插板固定在端板上方；

中心插接柱上端及下端均设置有与插板相匹配的凹槽；