CN106638946B - 钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构 - Google Patents

钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构，包括钢筋混凝土基础、钢筋混凝土墩台及钢筋混凝土柱，钢筋混凝土柱底部预埋第一钢板，钢筋混凝土墩台顶部预埋第二钢板，第一钢板底面上设有加劲肋板，加劲肋板与第二钢板之间设置有水平限位弹簧，钢筋混凝土基础上预埋有螺杆，各螺杆上位于第一钢板上方的部分分别设置一螺帽，各螺帽底面上分别固定有一上部钢板，各上部钢板下方分别设置一垂直弹簧，各垂直弹簧上端分别固定于相对应的螺帽下方的上部钢板上，各垂直弹簧下端均焊接于第一钢板上。本发明钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构，构造简单、成本低廉、施工方便，具有更好的自复位功能，并且后期维护和加固便利，震后修复方便。

Description

钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构
技术领域
本发明涉及一种土木工程抗震结构，特别是涉及一种钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构。
背景技术
传统的抗震理念一般是通过增大结构的刚度、强度和延性来增强结构的抗震能力，但这种做法通常会导致结构震后损伤严重，修复困难。近年来，摇摆结构体系由于其能够显著减轻结构的震后损伤，成为地震工程领域重要的研究方向之一。目前已经有摇摆柱体系、摇摆墙体系、摇摆结构与消能减震装置相结合等多种实现形式。
所谓的摇摆柱体系，对于框架结构，就是可以放松框架柱与基础之间的约束，在水平倾覆力矩的作用下，允许上部结构与基础交界面处产生一定的抬升，当经历强震作用时，上部结构与基础交界面之间反复抬升就造成了上部结构的整体摇摆，并成为主要的变形反应，从而避免结构出现局部变形过大造成结构整体倒塌。另外，摇摆柱体系还具有自复位能力：其自复位能力一般通过预应力技术手段实现，一方面增强了结构在地震过程中摇摆反应的可控性，另一方面缩短了震后恢复周期，降低经济损失。
目前的摇摆柱体系存在以下问题：一、目前摇摆柱的自复位功能主要靠预应力无粘结钢绞线提供，不仅施工困难，而且施工质量很难保证；二、摇摆柱与基础之间缺少可靠连接，无法保证摇摆柱的侧向刚度，从而影响正常使用；三、震后修复较困难。。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构，以解决上述现有技术存在的问题，其构造简单、成本低廉、施工方便，具有更好的自复位功能，并且后期维护和加固便利，震后修复方便。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构，包括钢筋混凝土基础、钢筋混凝土墩台及钢筋混凝土柱，所述钢筋混凝土基础与钢筋混凝土墩台为一体，所述钢筋混凝土柱设置于所述钢筋混凝土墩台上，所述钢筋混凝土柱底部预埋第一钢板，所述钢筋混凝土墩台顶部预埋第二钢板，所述第一钢板底面上设有加劲肋板，所述加劲肋板位于所述第二钢板的外围，并且所述加劲肋板与所述第二钢板之间留有间距，所述间距内设置有若干个水平限位弹簧，所述水平限位弹簧一端固定于所述第二钢板上、另一端固定于所述加劲肋板上，所述钢筋混凝土基础上预埋有若干个相互平行的螺杆，所述第一钢板上设置有若干个通孔，各所述螺杆的上端分别穿过一个所述通孔，各所述螺杆上位于所述第一钢板上方的部分分别设置一螺帽，各所述螺帽底面上分别固定有一上部钢板，各所述螺杆上在所述上部钢板下方分别套有一垂直弹簧，各所述垂直弹簧上端分别固定于相对应的所述螺帽下方的上部钢板上，各所述垂直弹簧下端均焊接于所述第一钢板上。
本发明钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构，其中，所述第一钢板与第二钢板之间设有弹性垫，所述弹性垫固定于所述第二钢板上。
本发明钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构，其中，所述水平限位弹簧、垂直弹簧均为螺旋式弹簧或碟形弹簧。
本发明钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构，其中，所述水平限位弹簧、垂直弹簧均由碳素钢或合金钢制成。
本发明钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构，其中，所述合金钢为形状记忆合金。
本发明钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构，其中，所述钢筋混凝土柱底部及所述钢筋混凝土墩台顶部分别套有钢制箱型套筒。
本发明钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构，其中，所述钢筋混凝土柱内预先配置有受力纵筋，所述受力纵筋底部焊接于所述第一钢板上。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：由于本发明的第一钢板底面的加劲肋板位于第二钢板外围，并且加劲肋板与第二钢板之间设有若干个水平限位弹簧，钢筋混凝土基础上预埋有螺杆，各螺杆上均设有一垂直弹簧，因此在风荷载或者小震发生时，水平限位弹簧发挥作用，以保证主体结构的侧向刚度；在中震或者大震发生时，钢筋混凝土柱一端可抬起，使结构整体发生摇摆，从而防止结构局部变形过大，此时垂直弹簧开始发挥作用，一侧垂直弹簧受拉，另一侧垂直弹簧受压，地震结束后钢筋混凝土柱在垂直弹簧的恢复力作用下自动恢复到变形前的状态；本发明钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构将以前用于自复位功能的复杂预应力技术替换为简单的水平弹簧、垂直弹簧来承担，不仅构造简单、成本低廉、施工方便，而且具有更好的自复位功能，后期维护和加固便利，震后修复方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构的主视剖视结构示意图；
图2为本发明钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构的俯视图；
图3为本发明钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构另一种结构形式的主视剖视结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1、2所示，本发明一种钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构，包括钢筋混凝土基础11、钢筋混凝土墩台12及钢筋混凝土柱13，钢筋混凝土基础11与钢筋混凝土墩台12浇筑为一体，钢筋混凝土柱13设置于钢筋混凝土墩台12上，钢筋混凝土柱13底部预埋第一钢板14，钢筋混凝土墩台12顶部预埋第二钢板15，第一钢板14底面上设有加劲肋板141，加劲肋板141位于第二钢板15的外围，并且加劲肋板141与第二钢板15的翼缘板外表面之间留有间距，间距内设置有若干个水平限位弹簧16，水平限位弹簧16一端焊接固定于第二钢板15上、另一端焊接固定于加劲肋板141上，钢筋混凝土基础11上预埋有若干个相互平行的螺杆17，第一钢板14上设置有若干个通孔，各螺杆17的上端分别穿过一个通孔，各螺杆17上位于第一钢板14上方的部分分别设置一螺帽18，各螺帽18底面上分别焊接固定有一上部钢板20，各螺杆17上在各上部钢板20下方分别套有一垂直弹簧19，各垂直弹簧19上端分别焊接固定于相对应的螺帽下方的上部钢板20上，各垂直弹簧19下端均焊接于第一钢板14上。
如图1所示，第一钢板14与第二钢板15之间设有弹性垫21，弹性垫21采用橡胶材料制成，弹性垫21与第二钢板15硫化连接在一起；水平限位弹簧16、垂直弹簧19均可采用螺旋式弹簧或碟形弹簧，并且水平限位弹簧16、垂直弹簧19均由碳素钢或合金钢制成，合金钢为形状记忆合金。
钢筋混凝土柱13内预先配置有受力纵筋131，受力纵筋131底部焊接于第一钢板14上。
如图3所示，钢筋混凝土柱13底部及钢筋混凝土墩台12顶部分别套有钢制箱型套筒22、23，增强接触受压处的混凝土抗压强度。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构，包括钢筋混凝土基础(11)、钢筋混凝土墩台(12)及钢筋混凝土柱(13)，所述钢筋混凝土基础(11)与钢筋混凝土墩台(12)为一体，所述钢筋混凝土柱(13)设置于所述钢筋混凝土墩台(12)上，其特征在于∶所述钢筋混凝土柱(13)底部预理第一钢板(14)，所述钢筋混凝土墩台(12)顶部预理第二钢板(15)，所述第一钢板(14)底面上设有加劲肋板(141)，所述加劲肋板(141)位于所述第二钢板(15)的外围，并且所述加劲肋板(141)与所述第二钢板(15)之间留有间距，所述间距内设置有若干个水平限位弹簧(16)，所述水平限位弹簧(16)一端固定干所述第二钢板(15)上、另一端固定于所述加劲肋板(141)上，所述钢筋混凝土基础(11)上预理有若干个相互平行的螺杆(17)，所述第一钢板(14)上设置有若干个通孔，各所述螺杆(17)的上端分别穿过一个所述通孔，各所述螺杆(17)上位于所述第一钢板(14)上方的部分分别设置一螺帽(18)，各所述螺帽(18)底面上分别固定有一上部钢板(20)，各所述螺杆(17)上在所述上部钢板(20)下方分别套有一垂直弹簧(19)，各所述垂直弹簧(19)上端分别固定干相对应的所述螺帽下方的上部钢板(20)上，各所述垂直弹簧(19)下端均焊接于所述第一钢板(14)上，所述第一钢板(14)与第二钢板(15)之间设有弹性垫(21)，所述弹性垫(21)固定于所述第二钢板(15)上。
2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构，其特征在于∶所述水平限位弹簧(16)、垂直弹簧(19)均为螺旋式弹簧或碟形弹簧。
3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构，其特征在于∶所述水平限位弹簧(16)、垂直弹簧(19)均由碳素钢或合金钢制成。
4.根据权利要求3所述的钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构，其特征在于∶所述合金钢为形状记忆合金。
5.根据权利要求1所述的钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构，其特征在于∶所述钢筋混凝土柱(13)底部及所述钢筋混凝土墩台(12)顶部分别套有钢制箱型套筒(22、23)。
6.根据权利要求1所述的钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构，其特征在于：所述钢筋混凝土柱(13)内预先配置有受力纵筋(131)，所述受力纵筋(131)底部焊接于所述第一钢板(14)上。
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