[发明专利]一种柱端耗能装置

说明书

本发明公开了一种柱端耗能装置，包括刚性连接件以及耗能部，所述刚性连接件包括上部连接件和下部连接件，其中上部连接件用于连接上部混凝土构件，下部连接件用于连接下部混凝土构件，所述耗能部设置在所述上部连接件和下部连接件之间，其特征在于，所述耗能部包括叠层橡胶以及带肋钢筒；所述叠层橡胶位于上部连接件与所述下部连接件之间的中心位置；在所述叠层橡胶的四周设置四个所述带肋钢筒，四个所述带肋钢筒与上部连接件与所述下部连接固定连接，相邻带肋钢筒的圆柱中心轴线互相垂直，且中心轴线与刚性连接件所连接的混凝土构件的边缘线平行。本发明在地震作用下通过带肋钢筒耗散地震能量，震后具备可修复性质。

技术领域

本发明涉及建筑领域，特别涉及一种柱端耗能装置。

背景技术

目前，地震发生正呈现一种高频率趋势。据统计，全球每年发生可能造成破坏的地震高达1000次左右。如此高频率的地震，不仅给社会经济造成了重大损失，同时还威胁着人类生命安全。在建筑抗震方面，人们正寻求高性能结构用以抵御地震灾害，期待社会经济快速复苏。传统的钢筋混凝土柱采用延性设计，依靠柱端产生的塑性铰消耗地震能量，但这样的设计面临的问题也逐渐变得更加突出，即柱在震后将受到不可逆的损伤，难以进行修复，房屋整体在地震作用下已基本丧失使用功能。多数学者曾采用柱端阻尼器（如粘滞阻尼器）的方式消耗地震能量，但柱端阻尼器通常占用很大体积，影响人们日常工作。现阶段，叠层橡胶已成为建筑领域的热门产品，其具有竖向刚度大，水平变形能力良好等优点，已广泛应用于桥梁以及房屋隔震之中。此外，装配式建筑正成为目前的一种主流趋势，其具有建造速度快，标准化生产等优点，如何能够适应装配式建筑发展同时又能够发挥装配式建筑抗震性能的结构研究则显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，为钢筋混凝土柱提供一种能够在地震作用下消耗地震能量，同时又能够快速修复的柱端耗能装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种柱端耗能装置，包括刚性连接件以及耗能部，所述刚性连接件包括上部连接件和下部连接件，其中上部连接件用于连接上部混凝土构件，下部连接件用于连接下部混凝土构件，所述耗能部设置在所述上部连接件和下部连接件之间，其特征在于，所述耗能部包括叠层橡胶以及带肋钢筒；所述叠层橡胶位于上部连接件与所述下部连接件之间的中心位置；在所述叠层橡胶的四周设置四个所述带肋钢筒，四个所述带肋钢筒与上部连接件与所述下部连接固定连接，相邻带肋钢筒的圆柱中心轴线互相垂直，且中心轴线与刚性连接件所连接的混凝土构件的边缘线平行。

上部连接件为上部钢套连接件；下部连接件为下部钢套连接件。

所述上部钢套连接件与下部钢套连接件均设有用于连接所述带肋钢筒的第一连接孔；所述上部钢套连接件与所述下部钢套连接件设有用于连接端部带螺纹纵筋的第二连接孔；所述上部钢套连接件下部与带肋钢筒通过第一连接孔的第一紧固件连接；所述下部钢套连接件上部与带肋钢筒通过第一连接孔的第一紧固件连接；所述上下钢套连接件与预留的端部带螺纹纵筋通过第二连接孔的第二紧固件连接。

所述上部钢套连接件以及下部钢套连接装件均由方钢管、回形钢板、加劲钢板以及平面钢板构成，方钢管一端连接回形钢板，回形钢板与加劲钢板、平面钢板依次连接，中部呈现凹槽状的钢构件。

所述叠层橡胶上表面与所述上部钢套连接件下表面直接硫化粘合，所述叠层橡胶下表面与所述下部钢套连接件上表面直接硫化粘合。

所述带肋钢筒为由空心圆柱筒状和弧形肋构成的钢构件，其中空心圆柱筒状的两端开口，在空心圆柱筒状的外表面对称的设置所述弧形肋。

所述第一紧固件和第二紧固件均为螺栓。

与现有技术相比，本发明柱端耗能装置具有如下有益效果：