[发明专利]一种装配式自复位预应力混凝土框架

说明书

本发明涉及一种装配式自复位预应力混凝土框架，包括预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土梁、柱端预埋钢板、软钢阻尼器、高强螺栓、无粘结预应力钢绞线、梁端连接件、预应力钢绞线孔道；柱端预埋钢板上焊有端板锚固钢筋和抗剪支座；梁端连接件通过预埋螺栓固定于预制钢筋混凝土梁两侧，软钢阻尼器一端焊接在柱端预埋钢板上，另一端焊接在梁端连接件上，通过软钢的低屈服和滞回特性来耗散地震能量，软钢阻尼器可更换，本发明使得预制装配式混凝土框架结构在高烈度地震下具有优异的抗震性能和自复位能力。

技术领域

本发明涉及抗震建筑技术领域，具体涉及一种装配式自复位预应力混凝土框架。

背景技术

我 国的装配式结构主要采用装配整体式，即“等同现浇”的理论模式。装配整体式结构的抗震性能接近现浇结构，但节点仍需要现浇，装配程度不高。通过预应力钢绞线将预制构件拼接而成的后张预应力装配式结构，不仅能够方便施工，而且使用阶段能够承受梁端弯矩，震后的结构在预应力钢绞线的作用下能够使残余变形大大减小，大幅降低震后结构的修复费用和间接损失。单纯的预应力拼接装配式结构的耗能能力不足，因此增加耗能装置来提高结构的耗能能力。

传统的工程结构抗震体系是通过增强结构本身的性能来“抵抗”地震作用，即通过增强结构构件的抗力、增加延性等措施储存和耗散地震能量，但是这种方法存在着安全性难以保证、适应能力差、经济性欠佳的局限性。消能减震技术为结构抗震提供了一条合理有效的途径。在减震技术当中，被动耗能装置因其构造简单、造价低以及易于维护等优点，成为目前发展成熟且应用较为广泛的振动控制技术。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种施工方便、耗能效果显著的装配式自复位预应力混凝土框架。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种装配式自复位预应力混凝土框架，该预应力混凝土框架包括预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁，所述预制钢筋混凝土柱上与预制钢筋混凝土梁接触的侧面设有抗剪支座，所述预制钢筋混凝土梁一端的底部放置在所述抗剪支座上，所述预制钢筋混凝土梁两个侧面固定设有软钢阻尼器，所述软钢阻尼器的一端与预制钢筋混凝土柱固定连接；所述预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁内设有多个贯通的孔道，且所有孔道均垂直于预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁的接触面，无粘结预应力钢绞线穿过预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁的孔道。

在地震作用较小，梁柱接触面没有张开时，梁端剪力主要由柱端预埋钢板上的抗剪支座和梁柱接触面间的摩擦力共同承担；在强震作用下，梁柱接触面张开时，梁端剪力主要由柱端预埋钢板上的抗剪支座承担。软钢阻尼器也能够承担一部分的梁端剪力，但作为可更换的耗能构件，不对其作为主要受力构件进行设计。在地震作用下，本发明主要通过软钢阻尼器耗能，梁柱构件的相对转动将带动软钢阻尼器变形，低屈服点的软钢阻尼器会先于主体结构进入屈服阶段，从而大量耗散地震能量，以保证主体结构的安全。在构件自复位时，预制钢筋混凝土梁柱构件在无粘结预应力钢绞线的作用下恢复变形，软钢阻尼器在自复位过程中也随着变形耗能，直至主体结构复位至原始位置。

所述的预制钢筋混凝土柱上与预制钢筋混凝土梁接触的侧面设有预埋钢板，所述预制钢筋混凝土柱内设有端板锚固钢筋，所述预埋钢板与端板锚固钢筋焊接，所述抗剪支座固定在所述预埋钢板上。

所述的预制钢筋混凝土梁的两个侧面均固定设有梁端连接件，所述软钢阻尼器的两端分别与预埋钢板及梁端连接件焊接。

所述的梁端连接件呈三棱柱型，且其横截面为直角三角形，且一条直角边所对应的三棱柱侧边与预制钢筋混凝土梁侧面通过高强螺栓固定，另一条直角边所对应的三棱柱侧边与软钢阻尼器一端焊接，两条直角边所对应的三棱柱侧边之间设有水平支撑板。