[发明专利]有钢管混凝土结构的附加可更换阻尼器的自复位混凝土柱

说明书

本发明涉及一种有钢管混凝土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、钢管混凝土结构、抗剪角钢、碟簧和阻尼器；下柱的端板上设有埋入下柱的抗剪抗拔钢筋；钢管混凝土结构上端与上柱的端板固连，下端与下柱的端板活动接触且通过抗剪角钢相连，地震时可以与上柱端板一起抬起。钢管混凝土结构上固定有水平设置的支撑板，支撑板上方围绕钢管混凝土结构均布有若干组碟簧，通过碟簧的弹性力实现自复位。阻尼器共有四组，围设于十字型构件的四周，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，涉及一种有钢管混凝土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钢管混凝土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：

一种有钢管混凝土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、钢管混凝土结构、抗剪角钢、碟簧和阻尼器；

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，下柱的端板上设有埋入下柱的抗剪抗拔钢筋；钢管混凝土结构居中设于上柱和下柱之间，其上端与上柱的端板固连，下端与下柱的端板活动接触且通过抗剪角钢相连；钢管混凝土结构上固定有水平设置的支撑板，支撑板上方围绕钢管混凝土结构均布有若干组碟簧；

阻尼器共有四组，围设于钢管混凝土结构的四周，其上下两端分别与上柱和下柱的端板可拆卸连接。

进一步，所述钢管混凝土结构呈方柱型。

进一步，每组碟簧套装在螺杆上端，并通过配套螺母将每组碟簧固定在支撑板上方，螺杆下端穿过支撑板与下柱的端板相连。

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、支撑板和阻尼器采用钢制。

进一步，所述支撑板到上柱端板的空间大于支撑板到下柱端板的空间。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过多个方面进行抗剪：1)钢管混凝土结构和抗剪角钢均起到抗剪作用；2)下柱的端板上设有埋入下柱的抗剪抗拔钢筋，在地震发生时也起到抗剪作用。

(2)钢管混凝土结构的下端与下柱的端板活动接触且通过抗剪角钢相连，由于角钢本身的角部弯曲状的特点，钢管混凝土结构的下端并没有完全锁死在下柱的端板上，从而在地震时钢管混凝土结构可以跟上柱一起抬起，通过布置在支撑板上的碟簧提供的弹性力，实现上柱及钢管混凝土结构自复位。