[发明专利]一种有碗状结构的附加可更换阻尼器的自复位混凝土柱

说明书

本发明涉及一种有碗状结构的附加可更换阻尼器的自复位混凝土柱，属于结构工程抗震技术领域，包括上柱、下柱、碗状结构、弹簧和阻尼器；碗状结构居中设于上柱和下柱之间，包括立柱和其下方的支撑座，立柱均布有多个，立柱的上端与上柱的端板固连，立柱的下端设有弧形凸起，支撑座的上端设有与弧形凸起相配合的弧形凹槽，支撑座的下端与下柱的端板之间连接多个均布的弹簧；地震发生时立柱随上柱抬起而抗剪，利用弹簧而自复位。阻尼器共有四组，围设于碗状结构的四周，其上下两端分别与上柱和下柱的端板可拆卸连接，阻尼器可以耗散地震能量，减少结构的震后损伤，震后易于更换、易于维修。

技术领域

本发明属于结构工程抗震技术领域，涉及一种有碗状结构的附加可更换阻尼器的自复位混凝土柱。

背景技术

目前，基于性能的抗震设计成为了抗震设计的主流，如何在地震发生后，使整个建筑物乃至整个城市甚至整个社会具有恢复功能，近几年来引起了地震工程界的密切关注和广泛讨论。如何设计出地震中不发生破坏或是仅发生可以迅速修复破坏的结构，将成为可持续发展工程抗震的重要研究方向之一。通过“弱化”结构体系的某些部位，并在这些部位实现集中消能，就可以有效控制结构在地震作用下的破坏，并且可以通过更换受损的部位，使建筑物地震后可以快速恢复功能。

震后混凝土框架柱脚端部会出现塑性铰，影响了整个结构的稳定。柱脚损伤后难以修复，震后的可恢复性差。若将此处损伤集中于耗能机构，震后仅更换耗能机构即可快速恢复结构的功能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种有碗状结构的附加可更换阻尼器的自复位混凝土柱，以解决现有混凝土柱存在的震后维修困难的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种有碗状结构的附加可更换阻尼器的自复位混凝土柱，包括上柱、下柱、碗状结构、弹簧和阻尼器；

上柱和下柱间隔设置，均为钢筋混凝土方柱，二者相互朝向的柱面上各自固定有端板；碗状结构居中设于上柱和下柱之间，包括立柱和其下方的支撑座，立柱均布有多个，立柱的上端与上柱的端板固连，立柱的下端设有弧形凸起，支撑座的上端设有与弧形凸起相配合的弧形凹槽，支撑座的下端与下柱的端板之间连接多个均布的弹簧；

阻尼器共有四组，围设于碗状结构的四周，其上下两端分别与上柱和下柱的端板可拆卸连接。

进一步，所述立柱与弹簧的数量相等，并且上下一一对应设置。

进一步，所述立柱与弹簧的数量分别为9个，可根据具体工程进行调整。

进一步，每组阻尼器包括滑道、狗骨板和约束套；滑道有两个，分别固连在上柱和下柱的端板上，狗骨板呈两端宽中部窄的形状，其上下两端分别插入滑道，中部套装约束套。

进一步，所述狗骨板的上下两端与相应滑道分别通过螺栓连接。

进一步，所述端板、碗状结构和阻尼器采用钢制。

本发明的有益效果在于：

(1)立柱的弧形凸起与支撑座的弧形凹槽相配合，在地震发生时立柱可随上柱一起转动，同时具有抗剪的功能。

(2)利用弹簧提供的弹性力，实现碗状结构及上柱的自复位。

(3)阻尼器起到耗散地震能量的作用，承受地震载荷，将损伤控制在阻尼器上，从而对上柱和下柱的连接节点部分进行保护，提高混凝土柱的抗震性能。由于阻尼器与上柱、下柱可拆卸连接，发生损伤后易于更换。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明