CN104612243A - 可恢复功能框架-支撑结构体系 - Google Patents

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陈云
李光范
吕西林
蒋欢军
陈娟娟
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Abstract

本发明是一种可恢复功能框架-支撑结构体系，属于抗震结构体系领域。它主要由框架柱、框架梁、倒V形支撑、自复位耗能隅撑、高强预应力拉索和阻尼器组成，框架梁由可更换耗能构件和非屈服段组成，倒V形支撑的上端安装在可更换耗能构件的两侧，下端安装在梁柱节点，自复位耗能隅撑安装在每层框架顶部的角部位置，框架柱和基础之间断开，高强预应力拉索的上端锚固在框架柱，下端锚固在基础，框架柱和基础之间设置阻尼器。本发明概念清晰，施工方便，能够在强震时有效保护主要结构构件的安全，同时有利于震后对受损的构件修复更换，可广泛应用于高烈度地震区的重要建筑结构中。

Description

可恢复功能框架-支撑结构体系
技术领域
本发明涉及抗震结构体系领域，特别涉及一种可恢复功能框架-支撑结构体系。
背景技术
框架-支撑结构是一种有效的抗侧力体系，不仅具有较大的侧向刚度和承载力，而且具有多道抗震防线。但传统的框架-支撑结构在强震时往往会产生较大的残余变形，结构较难修复或代价昂贵。
因此，研制开发一种能够在强震后快速恢复其正常使用功能的框架-支撑结构体系就显得既迫切而且特别有意义。
发明内容
为了克服目前已有框架-支撑结构存在的强震后残余变形较大且不易修复的不足之处，本发明提供一种能够在强震后快速恢复其正常使用功能的可恢复功能框架-支撑结构体系。
本发明所采用的技术方案是一种可恢复功能框架-支撑结构体系，它主要由框架柱、框架梁、倒V形支撑、自复位耗能隅撑、高强预应力拉索和阻尼器组成，所述的框架梁由可更换耗能构件和非屈服段组成，所述的倒V形支撑的上端安装在可更换耗能构件的两侧，下端安装在梁柱节点，所述的自复位耗能隅撑安装在每层框架顶部的角部位置，所述的框架柱和基础之间断开，高强预应力拉索的上端锚固在框架柱，下端锚固在基础，所述的框架柱和基础之间设置阻尼器。
所述的可更换耗能构件为金属耗能部件或黏弹性阻尼耗能部件或摩擦阻尼耗能部件或复合阻尼耗能部件。
所述的非屈服段为钢构件或钢-混凝土组合构件或钢筋混凝土构件。
所述的框架柱为钢筋混凝土柱或钢管混凝土柱或钢柱。
所述的自复位耗能隅撑是以形状记忆合金为内芯的防屈曲耗能支撑。
所述的倒V形支撑是钢支撑或防屈曲耗能支撑。
所述的阻尼器是钢阻尼器或粘滞流体阻尼器或摩擦阻尼器或防屈曲耗能部件或黏弹性阻尼器。
所述的可恢复功能框架-支撑结构体系的组成构件可以在工厂预制，运到现场后安装。
本发明具有如下显著优点：
(1)能够有效减轻框架-支撑结构的破坏。相比目前已有的上部结构与基础完全固定的框架-支撑结构，本发明通过结构在强震时的摇摆可以有效减轻框架和支撑的破坏。
(2)有利于框架-支撑结构的震后修复或更换。本发明将耗能和损伤主要集中在可更换耗能构件和阻尼器，有利于强震后对可更换耗能构件和阻尼器进行修复或更换。
(3)震后残余变形小。本发明通过设置在结构中的高强预应力拉索可以对结构提供自复位能力，有效减小框架-支撑结构的震后残余变形。
本发明可用于高烈度地震区的重要建筑结构中，不仅能够有效减轻框架-支撑结构主要受力构件的破坏，而且具有较好的自复位能力，震后残余变形小，施工方便，造价合理，具有良好的应用前景。
附图说明
附图为本发明实施例的结构示意图。
附图中数字含义如下：
1-框架柱；2-倒V形支撑；3-自复位耗能隅撑；4-高强预应力拉索；5-阻尼器；6-可更换耗能构件；7-非屈服段；8-基础。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如附图所示，本发明是一种可恢复功能框架-支撑结构体系，它主要由框架柱1、框架梁、倒V形支撑2、自复位耗能隅撑3、高强预应力拉索4和阻尼器5组成，所述的框架梁由可更换耗能构件6和非屈服段7组成，所述的倒V形支撑2的上端安装在可更换耗能构件6的两侧，下端安装在梁柱节点，所述的自复位耗能隅撑3安装在每层框架顶部的角部位置，所述的框架柱1和基础8之间断开，高强预应力拉索4的上端锚固在框架柱1，下端锚固在基础8，所述的框架柱1和基础8之间设置阻尼器5。
所述的可更换耗能构件6为金属耗能部件或黏弹性阻尼耗能部件或摩擦阻尼耗能部件或复合阻尼耗能部件。
所述的非屈服段7为钢构件或钢-混凝土组合构件或钢筋混凝土构件。
所述的框架柱1为钢筋混凝土柱或钢管混凝土柱或钢柱。
所述的自复位耗能隅撑3是以形状记忆合金为内芯的防屈曲耗能支撑。
所述的倒V形支撑2是钢支撑或防屈曲耗能支撑。
所述的阻尼器5是钢阻尼器或粘滞流体阻尼器或摩擦阻尼器或防屈曲耗能部件或黏弹性阻尼器。
所述的可恢复功能框架-支撑结构体系的组成构件可以在工厂预制，运到现场后安装。
本发明不仅能够有效减轻框架-支撑结构的破坏，而且具有较好的自复位能力，震后残余变形小，便于修复更换。本发明概念清晰，施工方便，造价合理，将广泛应用于高烈度地震区的重要建筑结构中。

Claims (7)

1.一种可恢复功能框架-支撑结构体系，其特征是：它主要由框架柱、框架梁、倒V形支撑、自复位耗能隅撑、高强预应力拉索和阻尼器组成，所述的框架梁由可更换耗能构件和非屈服段组成，所述的倒V形支撑的上端安装在可更换耗能构件的两侧，下端安装在梁柱节点，所述的自复位耗能隅撑安装在每层框架顶部的角部位置，所述的框架柱和基础之间断开，高强预应力拉索的上端锚固在框架柱，下端锚固在基础，所述的框架柱和基础之间设置阻尼器。
2.根据权利要求1所述的可恢复功能框架-支撑结构体系，其特征是：所述的可更换耗能构件为金属耗能部件或黏弹性阻尼耗能部件或摩擦阻尼耗能部件或复合阻尼耗能部件。
3.根据权利要求1所述的可恢复功能框架-支撑结构体系，其特征是：所述的非屈服段为钢构件或钢-混凝土组合构件或钢筋混凝土构件。
4.根据权利要求1所述的可恢复功能框架-支撑结构体系，其特征是：所述的框架柱为钢筋混凝土柱或钢管混凝土柱或钢柱。
5.根据权利要求1所述的可恢复功能框架-支撑结构体系，其特征是：所述的自复位耗能隅撑是以形状记忆合金为内芯的防屈曲耗能支撑。
6.根据权利要求1所述的可恢复功能框架-支撑结构体系，其特征是：所述的倒V形支撑是钢支撑或防屈曲耗能支撑。
7.根据权利要求1所述的可恢复功能框架-支撑结构体系，其特征是：所述的阻尼器是钢阻尼器或粘滞流体阻尼器或摩擦阻尼器或防屈曲耗能部件或黏弹性阻尼器。
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