一種多道防線抗震自復(fù)位裝配式框架?搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及建筑物構(gòu)造領(lǐng)域，公開了一種多道防線抗震自復(fù)位裝配式框架?搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)，其包括框架結(jié)構(gòu)和搖擺墻結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)與搖擺墻墻體鉸接，搖擺墻墻體底部與地基鉸接，框架結(jié)構(gòu)上設(shè)置有若干可控塑性鉸節(jié)點，可控塑性鉸節(jié)點包括與混凝土柱澆筑連接的柱端短梁段和與主梁澆筑連接主梁預(yù)埋件，柱端短梁段端部為球形凹槽，主梁預(yù)埋件端部為萬向球，萬向球與球形凹槽相配合使主梁預(yù)埋件與柱端短梁段鉸接連接；搖擺墻墻體兩側(cè)設(shè)置有預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋一端固接于地基，另一端與搖擺墻錨接。本發(fā)明專利技術(shù)通過三道抗震防線有效地解決了目前建筑物損傷集中和框架?搖擺墻結(jié)構(gòu)水平位移峰值過大、殘余變形過大、振動變形的問題。

A multi line seismic self reset prefabricated frame rocking wall structures

The invention relates to the field of building construction, and discloses a multi line seismic self reset prefabricated frame rocking wall energy dissipation structure, which comprises a frame structure and a rocking wall structure, frame structure and swing wall hinged rocking wall is hinged with the bottom wall foundation frame structure is provided with a plurality of controllable plastic hinge joints, controllable plastic hinge node includes connection of concrete column short beam section and a connecting beam and beam column end embedded parts casting, short beam Duanduan for spherical groove, the end part of the main girder embedded universal ball, ball and ball groove matched so that the main beam and end beam column embedded short hinged rocking wall on both sides of the wall; equipped with prestressed tendons, one end is fixed on the ground, and the other end of the rocking wall anchor. The three seismic line effectively solves the building damage and frame wall structure swing level displacement is too large, the residual deformation is too large, the problem of deformation vibration.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種多道防線抗震自復(fù)位裝配式框架-搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)
本專利技術(shù)涉及建筑物構(gòu)造領(lǐng)域，具體而言，涉及一種多道防線抗震自復(fù)位裝配式框架-搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)是目前在國內(nèi)新興的一種防震減災(zāi)結(jié)構(gòu)體系，眾多學(xué)者研究表明，框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)層間變形基本一致，結(jié)構(gòu)損傷趨于均勻，顯著改善了建筑物損傷過于集中的破壞方式，更容易達(dá)到“強(qiáng)柱弱梁”和“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計準(zhǔn)則，提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能。但是，框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)體系通過放松了墻體和基礎(chǔ)以及和框架之間的約束，使得結(jié)構(gòu)整體的水平變形峰值和殘余變形較大，這對結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性和舒適性來說存在一定不足。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的主要目的在于針對上述問題，提供一種多道防線抗震自復(fù)位裝配式框架-搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中建筑物損傷集中和框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)水平位移峰值過大、殘余變形過大、振動變形的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用以下的技術(shù)方案：一種多道防線抗震自復(fù)位裝配式框架-搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)，包括框架結(jié)構(gòu)和搖擺墻，框架結(jié)構(gòu)與搖擺墻墻體鉸接，鉸接處設(shè)置轉(zhuǎn)角位移阻尼器,搖擺墻墻體底部與地基鉸接；框架結(jié)構(gòu)上設(shè)置有若干可控塑性鉸節(jié)點，可控塑性鉸節(jié)點包括與混凝土柱澆筑連接的柱端短梁段和與主梁澆筑連接的主梁預(yù)埋件，柱端短梁段端部為球形凹槽，主梁預(yù)埋件端部為萬向球，萬向球與球形凹槽相配合使主梁預(yù)埋件與柱端短梁段鉸接連接；搖擺墻墻體兩側(cè)設(shè)置有預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋一端固接于地基，另一端與搖擺墻錨接。進(jìn)一步的，可控塑性鉸節(jié)點還包括連接柱端短梁段和主梁預(yù)埋件的上下兩塊組合鋼板，組合鋼板上設(shè)置有螺栓孔，柱端短梁段的球形凹槽端和主梁預(yù)埋件的萬向球端均設(shè)置有相對應(yīng)的螺栓孔，上下兩塊組合鋼板通過高強(qiáng)螺栓將柱端短梁段和主梁預(yù)埋件連接在一起。進(jìn)一步的，組合鋼板的截面為U型或L型。進(jìn)一步的，柱端短梁段的球形凹槽端為可拆卸式結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的，預(yù)應(yīng)力筋一端固接于地基，另一端與搖擺墻頂部、中部或底部一層處錨接。進(jìn)一步的，搖擺墻墻體每側(cè)至少設(shè)置1束預(yù)應(yīng)力筋。進(jìn)一步的，主梁預(yù)埋件一端為鋼筋籠，通過混凝土澆筑與主梁固定連接。進(jìn)一步的，框架結(jié)構(gòu)上設(shè)置有調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，調(diào)諧質(zhì)量阻尼器包括質(zhì)量塊、彈簧、阻尼器和固定件，質(zhì)量塊與固定件之間分別設(shè)置有彈簧、阻尼器。進(jìn)一步的，預(yù)應(yīng)力筋(2)采用1×7股的φs15.2高強(qiáng)低松弛鋼絞線。本專利技術(shù)具有以下有益效果：(1)本專利技術(shù)的搖擺墻墻體與框架結(jié)構(gòu)的鉸接處設(shè)置有轉(zhuǎn)角位移阻尼器，搖擺墻及轉(zhuǎn)角位移阻尼器可為框架結(jié)構(gòu)提供側(cè)向支撐，保證框架結(jié)構(gòu)整體工作整體耗能，為結(jié)構(gòu)提供第一道抗震防線；(2)本專利技術(shù)的搖擺墻墻體兩側(cè)設(shè)置有預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋可為框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)提供自復(fù)位能力和耗能能力，具有震后自恢復(fù)的特點，使框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)即使大震后也能投入使用，為結(jié)構(gòu)提供第二道抗震防線；(3)本專利技術(shù)的框架結(jié)構(gòu)上設(shè)置有若干可控塑性鉸節(jié)點，大大提高了框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)的整體耗能能力，實現(xiàn)了框架-搖擺墻的理想破壞模式，為結(jié)構(gòu)提供第三道抗震防線。本專利技術(shù)通過以上三道抗震防線有效地解決了目前建筑物損傷集中和框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)水平位移峰值過大、殘余變形過大、振動變形的問題。附圖說明圖1是本專利技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本專利技術(shù)中可控塑性鉸節(jié)點剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本專利技術(shù)中柱端短梁段結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本專利技術(shù)中主梁預(yù)埋件結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本專利技術(shù)可控塑性鉸節(jié)點組裝完成后結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本專利技術(shù)調(diào)諧質(zhì)量阻尼器結(jié)構(gòu)示意圖；其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：1、框架結(jié)構(gòu)；2、搖擺墻；3、可控塑性鉸節(jié)點；4、預(yù)應(yīng)力筋；5、轉(zhuǎn)角位移阻尼器；6、柱端短梁段；7、主梁預(yù)埋件；8、球形凹槽；9、萬向球；10、組合鋼板；11、螺栓孔；12、質(zhì)量塊；13、彈簧；14、阻尼器；15、固定件。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明。實施例1本專利技術(shù)的框架-搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)包括三道抗震防線，下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明。如圖1所示，一種多道防線抗震自復(fù)位裝配式框架-搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)，包括框架結(jié)構(gòu)1和搖擺墻2，框架結(jié)構(gòu)與搖擺墻墻體鉸接，鉸接處設(shè)置轉(zhuǎn)角位移阻尼器5,搖擺墻墻體底部與地基鉸接，搖擺墻墻體兩側(cè)設(shè)置有預(yù)應(yīng)力筋4，框架結(jié)構(gòu)上設(shè)置有若干可控塑性鉸節(jié)點3；在搖擺墻墻體與框架結(jié)構(gòu)的鉸接處設(shè)置有轉(zhuǎn)角位移阻尼器，搖擺墻及轉(zhuǎn)角位移阻尼器可為框架結(jié)構(gòu)提供側(cè)向支撐，保證框架結(jié)構(gòu)整體工作整體耗能，同時設(shè)置轉(zhuǎn)角位移阻尼器可增強(qiáng)框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)的耗能能力。搖擺墻及轉(zhuǎn)角位移阻尼器是第一道抗震防線；搖擺墻墻體兩側(cè)設(shè)置有預(yù)應(yīng)力筋，通過后張法使預(yù)應(yīng)力筋一端固接于地基，另一端與搖擺墻頂部錨接，采用預(yù)應(yīng)力筋將框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)中搖擺墻墻體與基礎(chǔ)相連，通過預(yù)應(yīng)力筋施加給搖擺墻一個向下的作用力，可以消除框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)的高階模態(tài)振型，削弱結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)變形，給結(jié)構(gòu)提供一種在震后自我恢復(fù)的能力；添加預(yù)應(yīng)力筋可以有效地減小結(jié)構(gòu)在各種載荷作用下的水平偏移量以及扭轉(zhuǎn)偏移量，是一種安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用、施工方便、構(gòu)造簡單的減振和提高抗震性能措施；預(yù)應(yīng)力筋采用1×7股的φs15.2高強(qiáng)低松弛鋼絞線，在搖擺墻墻體每側(cè)至少設(shè)置1束。預(yù)應(yīng)力筋可為框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)提供自復(fù)位能力和耗能能力，具有震后自恢復(fù)的特點，使框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)即使大震后也能投入使用，這是第二道抗震防線。框架結(jié)構(gòu)上設(shè)置有若干可控塑性鉸節(jié)點，如圖2、3、4所示，可控塑性鉸節(jié)點包括柱端短梁段6和主梁預(yù)埋件7，柱端短梁段一端與混凝土柱澆筑連接，另一端為球形凹槽8，主梁預(yù)埋件一端與主梁澆筑連接，另一端為萬向球9，萬向球與球形凹槽相配合使主梁預(yù)埋件與柱端短梁段鉸接連接；如圖5所示，為了使整體結(jié)構(gòu)在地震作用后能夠快速恢復(fù)抗震性能，在可控塑性鉸節(jié)點上還增加了連接柱端短梁段和主梁預(yù)埋件的上下兩塊組合鋼板10，組合鋼板上設(shè)置有螺栓孔11，柱端短梁段的球形凹槽端和主梁預(yù)埋件的萬向球端均設(shè)置有相對應(yīng)的螺栓孔，上下兩塊組合鋼板通過高強(qiáng)螺栓與柱端短梁段和主梁預(yù)埋件連接在一起。由于上下組合鋼板的存在，在地震作用下，結(jié)構(gòu)的變形和耗能集中在組合鋼板上，僅組合鋼板進(jìn)入塑性耗能，其余部分和主體結(jié)構(gòu)處于彈性范圍，地震作用后，可以通過更換組合鋼板實現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體功能的快速恢復(fù)。可控塑性鉸節(jié)點，大大提高了框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)的整體耗能能力，實現(xiàn)了框架-搖擺墻的理想破壞模式，這是第三道抗震防線。為了在施工時可把萬向球比較容易的放置于球形凹槽內(nèi)，柱端短梁段的球形凹槽端設(shè)計為可拆卸結(jié)構(gòu)；為了使主梁預(yù)埋件主梁更好的固定連接，主梁預(yù)埋件的一端設(shè)計為鋼筋籠結(jié)構(gòu)，通過混凝土澆筑與主梁連接在一起；組合鋼板的截面可以為U型或L型。由于框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)在外部荷載作用下，容易出現(xiàn)水平位移峰值過大，殘余變形較大的現(xiàn)象，因此框架結(jié)構(gòu)上還設(shè)置有調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，調(diào)諧質(zhì)量阻尼器包括質(zhì)量塊12、彈簧13、阻尼器14和固定件15，質(zhì)量塊與固定件之間分別設(shè)置有彈簧、阻尼器。調(diào)諧質(zhì)量阻尼器設(shè)置在結(jié)構(gòu)頂部，可以將框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)上的設(shè)施改造為調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，利用調(diào)諧質(zhì)量阻尼器將振動頻率調(diào)整至主結(jié)構(gòu)頻率附近，改變結(jié)構(gòu)共振特性，以達(dá)到減震效果。安裝調(diào)諧質(zhì)量阻尼器也是框架-搖擺墻振動控制的一種有效措施。本專利技術(shù)的框架-搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)可裝配，以塑性鉸節(jié)點為拆分點，拆分成混凝土梁、混凝土柱、梁柱節(jié)點、搖擺墻等構(gòu)件，可實現(xiàn)裝配式施工，符合大力發(fā)展裝配式建筑、推動產(chǎn)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種多道防線抗震自復(fù)位裝配式框架?搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括框架結(jié)構(gòu)(1)和搖擺墻(2)，框架結(jié)構(gòu)(1)與搖擺墻(2)墻體鉸接，鉸接處設(shè)置轉(zhuǎn)角位移阻尼器(5),搖擺墻(2)墻體底部與地基鉸接；框架結(jié)構(gòu)(1)上設(shè)置有若干可控塑性鉸節(jié)點(3)，可控塑性鉸節(jié)點(3)包括與混凝土柱澆筑連接的柱端短梁段(6)和與主梁澆筑連接的主梁預(yù)埋件(7)，柱端短梁段(6)端部為球形凹槽(8)，主梁預(yù)埋件(7)端部為萬向球(9)，萬向球(9)與球形凹槽(8)相配合使主梁預(yù)埋件(7)與柱端短梁段(6)鉸接連接；搖擺墻(2)墻體兩側(cè)設(shè)置有預(yù)應(yīng)力筋(4)，預(yù)應(yīng)力筋(4)一端固接于地基，另一端與搖擺墻(2)錨接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種多道防線抗震自復(fù)位裝配式框架-搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括框架結(jié)構(gòu)(1)和搖擺墻(2)，框架結(jié)構(gòu)(1)與搖擺墻(2)墻體鉸接，鉸接處設(shè)置轉(zhuǎn)角位移阻尼器(5),搖擺墻(2)墻體底部與地基鉸接；框架結(jié)構(gòu)(1)上設(shè)置有若干可控塑性鉸節(jié)點(3)，可控塑性鉸節(jié)點(3)包括與混凝土柱澆筑連接的柱端短梁段(6)和與主梁澆筑連接的主梁預(yù)埋件(7)，柱端短梁段(6)端部為球形凹槽(8)，主梁預(yù)埋件(7)端部為萬向球(9)，萬向球(9)與球形凹槽(8)相配合使主梁預(yù)埋件(7)與柱端短梁段(6)鉸接連接；搖擺墻(2)墻體兩側(cè)設(shè)置有預(yù)應(yīng)力筋(4)，預(yù)應(yīng)力筋(4)一端固接于地基，另一端與搖擺墻(2)錨接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多道防線抗震自復(fù)位裝配式框架-搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)，其特征在于，可控塑性鉸節(jié)點(3)還包括連接柱端短梁段(6)和主梁預(yù)埋件(7)的上下兩塊組合鋼板(10)，組合鋼板(10)上設(shè)置有螺栓孔(11)，柱端短梁段(6)的球形凹槽(8)端和主梁預(yù)埋件(7)的萬向球(9)端均設(shè)置有相對應(yīng)的螺栓孔，上下兩塊組合鋼板(10)通過高強(qiáng)螺栓將柱端短梁段(6)和主梁預(yù)埋件(7)連接在一起。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多道防線抗震自復(fù)位裝配式框架-...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張紀(jì)剛，鄭永征，馬哲昊，梁海志，張春巍，付為，顏磊，
申請(專利權(quán))人：青島理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：山東,37