[实用新型]一种震后无损伤自复位钢框架柱

说明书

本实用新型公开了一种震后无损伤自复位钢框架柱，包括柱身、柱脚以及受拉型耗能装置，柱身安装在柱脚之上，受拉型耗能装置对称设置于柱身和柱脚之间；受拉型耗能装置包括耗能棒材和锚固夹具，锚固夹具包括同轴安装在耗能棒材一端的锚固板、锚筒、环状楔形夹片、弹簧和压盖；压盖连接在锚筒上，弹簧和环状楔形夹片套设于耗能棒材上，且弹簧和环状楔形夹片位于压盖、锚筒和耗能棒材之间围合成的环形腔体内；锚固板和耗能棒材另一端均设置有连接部用于安装在柱身和柱脚上。本实用新型除了消耗地震能量外，更重要的是震后没有或存在很小的残余变形，能达到了钢结构柱自复位的效果，实现了结构在地震后快速恢复使用功能。

技术领域

本实用新型涉及工程结构抗震技术领域，尤其涉及一种震后无损伤自复位钢框架柱。

背景技术

当前世界范围内普遍采用的抗震设计思想是延性设计思想，其主要设计理念是当结构遭受强烈地震时，允许结构在预定设计的部位(塑性铰区)发生塑性变形来消耗地震能量，从而实现抗震设防目标以保证生命财产安全。这种采用自身构件耗能的设计方法，虽然可以实现结构预期的抗震目标，但通常在结构的塑性铰区域内损伤严重。以钢框架结构为例，震后往往在梁端或钢柱底部(或柱脚位置)形成塑性区。明显的塑性和残余变形不但会导致震后结构修复困难，而且因使用功能中断而带来的经济成本和时间成本较高，给社会经济发展带来了严重的影响。

CN206110352U公开了一种可修复、自复位式矩形钢管混凝土框架柱脚节点，该柱脚节点包括方钢管混凝土柱、防屈曲钢板、底座和混凝土基础。其中矩形钢管混凝土柱内设有无粘结预应力筋，矩形钢管混凝土柱的四周设置有防屈曲钢板。这种柱脚的自复位能力主要由无粘结预应力筋来提供。

CN109057018B公开了一种基于形状记忆合金棒的自复位柱脚节点，该柱脚节点包括混凝土基础，混凝土基础上部固定底板，底板通过抗剪连接板连接与其垂直的支柱，支柱两侧对称安装锚固板，锚固板与底板之间通过铰支座连接形状记忆合金棒。这种柱脚的自复位能力主要由超弹性形状记忆合金棒来提供。

CN211597372U公开了一种自复位增强型柱脚，该柱脚包括钢柱、高强拉杆、悬挑板、限位装置、锚杆和限位垫板，钢柱插接在地基基础的限位凹槽内，高强拉杆穿过钢柱的横向加劲肋，并在横向加劲肋和高强拉杆顶端安装第一碟形弹簧组固定，悬挑板水平固定在钢柱的外侧，限位装置为固定在悬挑板顶面，锚杆底端与地基基础连接，杆体穿过悬挑板和限位装置的通孔，并套设有第二碟形弹簧组，且在其两端对称套设有限位垫板和高强螺母。这种柱脚的自复位能力主要由碟形弹簧来实现。

实用新型内容

本实用新型提供了一种震后无损伤自复位钢框架柱，以解决传统钢框架柱震后损伤的问题，同时也避免了上述现有自复位柱脚技术中设计复杂的难题。

本实用新型采用的技术方案是：提供一种震后无损伤自复位钢框架柱，包括柱身、柱脚以及受拉型耗能装置，所述柱身安装在所述柱脚之上，所述受拉型耗能装置对称设置于柱身和柱脚之间；所述受拉型耗能装置包括耗能棒材和锚固夹具，所述锚固夹具包括同轴安装在所述耗能棒材一端的锚固板、锚筒、环状楔形夹片、弹簧和压盖；所述压盖连接在所述锚筒上，所述弹簧和环状楔形夹片套设于耗能棒材上，且弹簧和环状楔形夹片位于所述压盖、锚筒和耗能棒材之间围合成的环形腔体内；所述锚固板和耗能棒材另一端均设置有连接部用于安装在所述柱身和柱脚上。

进一步的，所述环状楔形夹片的内壁为非光滑表面。

进一步的，所述环状楔形夹片的内壁设置有螺纹。

进一步的，所述锚固板上设置的连接部为螺栓孔，所述耗能棒材另一端设置的连接部为外螺纹。

进一步的，所述耗能棒材为钢棒、铅棒或形状记忆合金棒。

进一步的，所述耗能棒材两端为锚固段，中部为削弱段。