CN106894574B - 一种具有自复位功能的梁式构件 - Google Patents

一种具有自复位功能的梁式构件 Download PDF

Info

Publication number
CN106894574B
CN106894574B CN201710192174.6A CN201710192174A CN106894574B CN 106894574 B CN106894574 B CN 106894574B CN 201710192174 A CN201710192174 A CN 201710192174A CN 106894574 B CN106894574 B CN 106894574B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rod
shaped
shape memory
memory alloy
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710192174.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106894574A (zh
Inventor
胡红松
江云帆
郭子雄
梅真
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaqiao University
Original Assignee
Huaqiao University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaqiao University filed Critical Huaqiao University
Priority to CN201710192174.6A priority Critical patent/CN106894574B/zh
Publication of CN106894574A publication Critical patent/CN106894574A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106894574B publication Critical patent/CN106894574B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/04—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/04—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
    • E04C2003/0404—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects
    • E04C2003/0408—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects characterised by assembly or the cross-section
    • E04C2003/0413—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects characterised by assembly or the cross-section being built up from several parts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有自复位功能的梁式构件，设于二柱或墙之间，包括一T形上杆、一T形下杆和三形状记忆合金棒；T形上杆通过其两端的上端板的上耳板与二柱或墙铰接，T形下杆通过其两端的下端板的下耳板与所述二柱或墙铰接；T形上杆与T形下杆上下平行设置并具有间隙，且T形上杆的上腹板与T形下杆的下腹板通过三形状记忆合金棒相连，该三形状记忆合金棒平行于T形上杆与T形下杆且位于T形上杆与T形下杆之间的间隙中。相比传统的钢梁，本发明具有更好的延性和耗能能力。

Description

一种具有自复位功能的梁式构件
技术领域
本发明属于建筑结构技术领域，具体涉及一种具有自复位功能的梁式构件。
背景技术
钢梁是框架结构、联肢剪力墙结构等抗侧力结构体系的重要组成构件。在大震作用下，钢梁两端会进入屈服，形成塑性铰耗散地震能量。在进行塑性耗能的同时，钢梁两端会产生较大的残余变形。这些残余变形使得结构在震后较难修复，在可能的后续地震作用下，过大的残余变形甚至可能使结构发生倒塌，造成了巨大的经济损失和人员伤亡。为了使结构震后能够快速修复并投入使用，减少地震带来的经济损失，本发明提出了一种新型的梁式构件。它既能满足结构对其刚度、承载力、变形和耗能能力的需求，又具有自复位功能，使得结构在震后能够实现快速修复。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种具有自复位功能的梁式构件。
本发明的技术方案如下：
一种具有自复位功能的梁式构件，设于二柱或墙之间，包括：
一T形上杆，包括彼此固接的一上腹板和一下底板，且两端分别固接一上端板，该上端板上凸设一上耳板；
一T形下杆，包括彼此固接的一下腹板和一上顶板，且两端分别固接一下端板，该下端板上凸设一下耳板；
和三形状记忆合金棒，彼此平行且长度相同，依次为第一形状记忆合金棒、第二形状记忆合金棒和第三形状记忆合金棒，其中第二形状记忆合金棒和第三形状记忆合金棒分别位于第一形状记忆合金棒的两侧；
T形上杆通过其两端的上端板的上耳板与二柱或墙铰接，T形下杆通过其两端的下端板的下耳板与所述二柱或墙铰接，且铰接处的水平抗剪承载力大于T形上杆或T形下杆的轴向承载力；T形上杆与T形下杆上下平行设置并具有间隙，且T形上杆的上腹板与T形下杆的下腹板通过三形状记忆合金棒相连，该三形状记忆合金棒平行于T形上杆与T形下杆且位于T形上杆与T形下杆之间的间隙中。
在本发明的一个优选实施方案中，所述第一形状记忆合金棒的两端分别设有一第一锚固板，其中一第一锚固板与所述T形上杆的下底板固接，另一第一锚固板与所述T形下杆的上顶板固接。
进一步优选的，所述第二形状记忆合金棒的两端分别设有一第二锚固板，其中对应与所述T形上杆的下底板固接的第一锚固板的第二锚固板与所述T形下杆的上顶板固接，另一第二锚固板与所述T形上杆的下底板固接。
进一步优选的，所述第三形状记忆合金棒的两端分别设有一第三锚固板，其中对应与所述T形上杆的下底板固接的第一锚固板的第三锚固板与所述T形下杆的上顶板固接，另一第三锚固板与所述T形上杆的下底板固接。
进一步优选的，所述第一形状记忆合金棒的轴向受拉屈服承载力等于第二形状记忆合金棒和第三形状记忆合金棒的轴向受拉屈服承载力之和。
进一步优选的，所述第一形状记忆合金棒的轴向受拉屈服承载力为T形上杆的轴向抗压屈服承载力和T形下杆的轴向抗压屈服承载力中的较小值的0.7～0.9倍。
进一步优选的，所述第一形状记忆合金棒的轴向受拉屈服承载力为T形上杆的轴向抗压屈服承载力和T形下杆的轴向抗压屈服承载力中的较小值的0.8倍。
本发明的有益效果：
1、相比传统的钢梁，本发明具有更好的延性和耗能能力。
2、在水平地震作用下，本发明的T形上杆和倒T形下杆主要承受轴力作用，通过合理设计能保证其不发生破坏。
3、本发明采用记忆合金棒可保证结构在地震后具有自复位的能力。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为图1沿A-A的剖视图。
图3为图1沿B-B的剖视图。
图4为图1沿C-C的剖视图。
图5为图1沿D-D的剖视图。
图6为图1沿E-E的俯视图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
实施例1：
如图1所示，一种具有自复位功能的梁式构件，设于二柱或墙6之间，包括一T形上杆1、一T形下杆2和和三形状记忆合金棒，
如图2所示，T形上杆1，包括彼此固接的一上腹板11和一下底板12，且两端分别固接一上端板13，该上端板13上凸设一上耳板14；
T形下杆2，包括彼此固接的一下腹板21和一上顶板22，且两端分别固接一下端板23，该下端板23上凸设一下耳板24；
三形状记忆合金棒，彼此平行且长度相同，依次为第一形状记忆合金棒3、第二形状记忆合金棒4和第三形状记忆合金棒5，其中第二形状记忆合金棒4和第三形状记忆合金棒5分别位于第一形状记忆合金棒3的两侧；
如图1和图6所示，T形上杆1通过其两端的上端板13的上耳板14与二柱或墙6铰接，T形下杆2通过其两端的下端板23的下耳板24与所述二柱或墙6铰接，且铰接处的水平抗剪承载力大于T形上杆1或T形下杆2的轴向承载力，以满足“强节点，弱构件”的要求；T形上杆1与T形下杆2上下平行设置并具有间隙，且T形上杆1的上腹板11与T形下杆2的下腹板21通过三形状记忆合金棒相连，该三形状记忆合金棒平行于T形上杆1与T形下杆2且位于T形上杆1与T形下杆2之间的间隙中。中间的第一形状记忆合金棒3和两侧的第二形状记忆合金棒4及第三记忆合金棒分别在两个不同方向的地震作用下发挥作用，因此所述第一形状记忆合金棒3的轴向受拉屈服承载力等于第二形状记忆合金棒4和第三形状记忆合金棒5的轴向受拉屈服承载力之和，同时为了保证结构既有良好的耗能能力，又有足够的抗侧刚度，所述第一形状记忆合金棒3的轴向受拉屈服承载力为T形上杆1的轴向抗压屈服承载力和T形下杆2的轴向抗压屈服承载力中的较小值的0.7～0.9倍，优选0.8倍。
如图3至图5所示，所述第一形状记忆合金棒3的两端分别设有一第一锚固板31，其中一第一锚固板31与所述T形上杆1的下底板12固接，另一第一锚固板31与所述T形下杆2的上顶板22固接。所述第二形状记忆合金棒4的两端分别设有一第二锚固板41，其中对应与所述T形上杆1的下底板12固接的第一锚固板31的第二锚固板41与所述T形下杆2的上顶板22固接，另一第二锚固板41与所述T形上杆1的下底板12固接。所述第三形状记忆合金棒5的两端分别设有一第三锚固板51，其中对应与所述T形上杆1的下底板12固接的第一锚固板31的第三锚固板51与所述T形下杆2的上顶板22固接，另一第三锚固板51与所述T形上杆1的下底板12固接。
优选的，上述第一锚固板31、第二锚固板41和第三锚固板51的材质均为钢材，第一锚固板31、第二锚固板41和第三锚固板51分别通过螺栓与第一形状记忆合金棒3、第二形状记忆合金棒4和第三形状记忆合金棒5相连，此外，如图1所示，第一锚固板31、第二锚固板41和第三锚固板51与T形上杆1及T形下杆2的相接处均设有加劲肋7，以提高第一锚固板31、第二锚固板41和第三锚固板51的刚度。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (6)

1.一种具有自复位功能的梁式构件，设于二柱或墙之间，其特征在于：包括：
一T形上杆，包括彼此固接的一上腹板和一下底板，且两端分别固接一上端板，该上端板上凸设一上耳板；
一T形下杆，包括彼此固接的一下腹板和一上顶板，且两端分别固接一下端板，该下端板上凸设一下耳板；
和三形状记忆合金棒，彼此平行且长度相同，依次为第一形状记忆合金棒、第二形状记忆合金棒和第三形状记忆合金棒，其中第二形状记忆合金棒和第三形状记忆合金棒分别位于第一形状记忆合金棒的两侧；
T形上杆通过其两端的上端板的上耳板与二柱或墙铰接，T形下杆通过其两端的下端板的下耳板与所述二柱或墙铰接，且铰接处的水平抗剪承载力大于T形上杆或T形下杆的轴向承载力；T形上杆与T形下杆上下平行设置并具有间隙，且T形上杆的上腹板与T形下杆的下腹板通过三形状记忆合金棒相连，该三形状记忆合金棒平行于T形上杆与T形下杆且位于T形上杆与T形下杆之间的间隙中；第一形状记忆合金棒的轴向受拉屈服承载力等于第二形状记忆合金棒和第三形状记忆合金棒的轴向受拉屈服承载力之和。
2.如权利要求1所述的梁式构件，其特征在于：所述第一形状记忆合金棒的两端分别设有一第一锚固板，其中一第一锚固板与所述T形上杆的下底板固接，另一第一锚固板与所述T形下杆的上顶板固接。
3.如权利要求2所述的梁式构件，其特征在于：所述第二形状记忆合金棒的两端分别设有一第二锚固板，其中对应与所述T形上杆的下底板固接的第一锚固板的第二锚固板与所述T形下杆的上顶板固接，另一第二锚固板与所述T形上杆的下底板固接。
4.如权利要求2所述的梁式构件，其特征在于：所述第三形状记忆合金棒的两端分别设有一第三锚固板，其中对应与所述T形上杆的下底板固接的第一锚固板的第三锚固板与所述T形下杆的上顶板固接，另一第三锚固板与所述T形上杆的下底板固接。
5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的梁式构件，其特征在于：所述第一形状记忆合金棒的轴向受拉屈服承载力为T形上杆的轴向抗压屈服承载力和T形下杆的轴向抗压屈服承载力中的较小值的0.7~0.9倍。
6.如权利要求5所述的梁式构件，其特征在于：所述第一形状记忆合金棒的轴向受拉屈服承载力为T形上杆的轴向抗压屈服承载力和T形下杆的轴向抗压屈服承载力中的较小值的0.8倍。
CN201710192174.6A 2017-03-28 2017-03-28 一种具有自复位功能的梁式构件 Active CN106894574B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710192174.6A CN106894574B (zh) 2017-03-28 2017-03-28 一种具有自复位功能的梁式构件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710192174.6A CN106894574B (zh) 2017-03-28 2017-03-28 一种具有自复位功能的梁式构件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106894574A CN106894574A (zh) 2017-06-27
CN106894574B true CN106894574B (zh) 2023-03-10

Family

ID=59193249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710192174.6A Active CN106894574B (zh) 2017-03-28 2017-03-28 一种具有自复位功能的梁式构件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106894574B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107939137A (zh) * 2017-12-27 2018-04-20 华侨大学 一种形状记忆合金压电摩擦阻尼器装置
CN109580152B (zh) * 2019-01-24 2020-09-08 河北工业大学 一种抗震时程分析选波验证装置
CN117286945A (zh) * 2023-11-27 2023-12-26 中国船舶集团国际工程有限公司 一种自复位箱板装配式钢结构建筑

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0967955A (ja) * 1995-08-31 1997-03-11 Hazama Gumi Ltd 梁制振構造
JP2003074207A (ja) * 2001-08-30 2003-03-12 Shimizu Corp 境界梁ダンパーおよびその取付方法
CN102758499A (zh) * 2012-07-05 2012-10-31 北京工业大学 一种震后可恢复功能的预制预应力钢梁
CN105155712A (zh) * 2015-08-27 2015-12-16 浙江大学 一种采用形状记忆合金拉杆的自复位钢连梁体系
CN105256913A (zh) * 2015-11-24 2016-01-20 北京工业大学 一种形状记忆合金绞线自复位摩擦防屈曲支撑
CN105672493A (zh) * 2016-03-10 2016-06-15 苏州科技学院 一种形状记忆合金腹板摩擦自复位钢框架节点
CN106401254A (zh) * 2016-09-14 2017-02-15 东南大学 一种屈曲约束核心板耗能的自复位钢框架结构
CN206681256U (zh) * 2017-03-28 2017-11-28 华侨大学 具有自复位功能的梁式构件

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0967955A (ja) * 1995-08-31 1997-03-11 Hazama Gumi Ltd 梁制振構造
JP2003074207A (ja) * 2001-08-30 2003-03-12 Shimizu Corp 境界梁ダンパーおよびその取付方法
CN102758499A (zh) * 2012-07-05 2012-10-31 北京工业大学 一种震后可恢复功能的预制预应力钢梁
CN105155712A (zh) * 2015-08-27 2015-12-16 浙江大学 一种采用形状记忆合金拉杆的自复位钢连梁体系
CN105256913A (zh) * 2015-11-24 2016-01-20 北京工业大学 一种形状记忆合金绞线自复位摩擦防屈曲支撑
CN105672493A (zh) * 2016-03-10 2016-06-15 苏州科技学院 一种形状记忆合金腹板摩擦自复位钢框架节点
CN106401254A (zh) * 2016-09-14 2017-02-15 东南大学 一种屈曲约束核心板耗能的自复位钢框架结构
CN206681256U (zh) * 2017-03-28 2017-11-28 华侨大学 具有自复位功能的梁式构件

Also Published As

Publication number Publication date
CN106894574A (zh) 2017-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103924702B (zh) 一种具有双屈服点的双套管耗能内芯防屈曲支撑构件
CN103938749B (zh) 一种具有双屈服点的十字型耗能内芯防屈曲支撑构件
CN106401254B (zh) 一种屈曲约束核心板耗能的自复位钢框架结构
CN106894574B (zh) 一种具有自复位功能的梁式构件
CN104912190A (zh) 一种干式榫接框架结构
CN108589914B (zh) 一种自复位框架结构及施工方法
CN202164703U (zh) 装配式屈曲约束支撑钢框架结构
CN108729343B (zh) 一种震后可恢复装配式耗能柱墩结构
CN103938748B (zh) 一种具有双屈服点的一字型耗能内芯防屈曲支撑构件
CN106382040A (zh) 一种摩擦耗能的自复位钢框架结构
CN103233526B (zh) 一种可变阻尼的加强层
CN102061742B (zh) 防震钢筋混凝土仿古建筑结构体系
CN107489212A (zh) 免承重力防剪切屈曲钢板剪力墙
CN203742019U (zh) 高强抗侧力钢结构墙板结构
CN102296702B (zh) 形状记忆合金自复位多维隔震支座
CN212001632U (zh) 一种装配式方钢管柱-h型钢梁连接节点
CN202090483U (zh) 采用预应力金属薄板屋面的圆形结构
CN207268036U (zh) 一种免承重力仅受剪力的钢板剪力墙
CN103669722B (zh) 一种震后易修复钢异形柱框架结构柱脚
CN206681256U (zh) 具有自复位功能的梁式构件
CN202787563U (zh) 复合式钢板剪力墙
CN204370614U (zh) 内藏圆钢管截面斜支撑分体式混凝土组合剪力墙
CN210917735U (zh) 一种用于大跨度预应力拉索结构的支撑胎架结构
CN203669204U (zh) 桁架式钢骨混凝土连梁
CN202157410U (zh) 一种偏心支撑半刚性钢框架结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant