[实用新型]一种含高延性可更换耗能连接组件的混凝土柱脚节点

说明书

本实用新型公开了一种含高延性可更换耗能连接组件的混凝土柱脚节点，所述混凝土柱脚节点设置在混凝土结构矩形截面柱底部，包括混凝土柱、高延性可更换耗能连接组件和混凝土基础，所述高延性可更换耗能连接组件分别与混凝土柱和混凝土基础中预埋的钢连接块通过焊接构成一个连续可靠的传力体系。本实用新型的混凝土柱底部设有柱底加强芯柱，其可在地震作用下承担柱底压力，且不会发生损伤；高延性可更换耗能连接组件被安装在柱脚节点四个侧面，以代替原有位置的受力纵筋，在中震或大震时可利用其滞回性能耗散地震能量，并将损伤控制在其内部。

技术领域

本实用新型涉及土木工程领域，具体涉及一种含高延性可更换耗能连接组件的混凝土柱脚节点。

背景技术

(1)地震作用下的柱脚损伤

在地震作用下，钢筋混凝土柱或桥梁墩柱在承受竖向荷载的同时还要受到往复的水平荷载作用，当抗弯、抗剪强度或延性不足时，都会引起柱的开裂或破坏。柱脚部位受到较大的压力和弯矩的共同作用，在弯矩作用下一侧受压、一侧受拉，会较早形成塑性铰。尤其是混凝土框架结构的柱脚，柱脚节点的构造是混凝土结构抗震能力发挥的关键，在强烈地震作用下不可避免地会出现塑性铰。对于传统的混凝土柱，柱底受压侧的混凝土可以提供的极限压应变很小，采用约束配筋对其极限压应变的提高作用也十分有限，在交替的反复弯矩作用下，受压的混凝土可能由于疲劳作用而被压酥，而箍筋本身无法限制受压主筋的屈曲，存在严重的混凝土压碎剥落、箍筋外鼓崩断等现象，导致滞回曲线的承载能力显著降低。柱底的混凝土被压碎和受压钢筋的屈服使得震后修复工作变得十分困难。如何减小地震作用下柱底所受的损伤，并使损伤集中于便于震后修复的部位，实现损伤可控的目标，是研究者们共同关心的问题。

(2)屈曲约束支撑(BRB)

研究安全可靠、经济适用的结构抗震体系与减震方法，最大限度减轻地震灾害影响，是工程领域的一项重大需求和迫切任务。消能减震通过耗能装置吸收和耗散地震能量，能有效减小结构的响应和损伤，避免主体结构发生严重破坏，是实现基于性能抗震的重要手段。屈曲约束支撑(BRB)是一种通过外部约束部件约束支撑核心板并防止其受压屈曲的轴向受力构件，在强烈地震作用下能充分发挥核心板在循环拉压作用下的滞回性能，达到耗散地震能量的目的。在框架结构中，屈曲约束支撑(BRB)通常布置在框架对角线节点之间，构件尺寸较大，对框架结构空间利用有一定的不利影响。也有设置在靠近梁柱节点外部的隅撑，相较于屈曲约束支撑(BRB)节省了结构空间，但对结构美观与空间利用仍有不利影响。

(3)震后修复

强烈地震发生后，结构的屈服部位会发生较大损伤。已发生损伤的工程结构，承受荷载和作用的能力减弱，受力性能劣化，结构的安全度降低。在将来可能发生的地震作用下，更有可能由于已损伤部位的加速失效而造成结构丧失整体性，严重的可能发生倒塌，造成人民生命和财产的巨大损失。但若能通过快速的修复工作来恢复结构的承载能力和受力性能，则对灾后恢复和重建工作都能起到至关重要的有益作用。

实用新型内容