CN108756412A - 梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系，包括两个边侧预制柱和位于两个边侧预制柱之间的至少一个中间预制柱；中间预制柱设有多个预制中间梁，预制中间梁的两端分别设有第一梁端预埋钢质连接件，位于同一中间预制柱上的相邻预制中间梁之间设有两个第一梁柱节点预埋钢板，中间预制柱的下端与地面的交接处的两侧分别设有第一地柱节点预埋钢板，第一梁柱节点预埋钢板和第一地柱节点预埋钢板上分别铰接有第一耗能支撑，第一耗能支撑的另一端与与其同侧的第一梁端预埋钢质连接件铰接。本发明可以有效控制梁中部铰接引起的梁中点竖向变形和梁柱端内力增大的情况，利用耗能支撑耗能，从而减轻其它结构构件的损伤。

Description

梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系
技术领域
本发明涉及装配式混凝土建筑结构抗震及减震技术领域，特别涉及一种梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系。
背景技术
装配式混凝土建筑结构具有构件质量高、施工速度快、环境影响小等优势，加上国家政策的推动，近年来得了广泛的应用和推广。受国家标准和相关设计规范的限制，以及研究工作的不足，我国目前装配式混凝土结构构件之间的连接大多为后浇整体式，仍需要大量现浇湿作业，削弱了装配式混凝土结构的固有优势。螺栓连接、焊接、预应力拼接等干式连接方法无需现场湿作业且震后可拆卸更换，是未来装配式混凝土结构的发展方向。
采用干式连接的装配式混凝土结构在我国的工程应用还很少。一方面，相关的研究工作主要集中在新型连接形式的开发上，目前的干式连接形式多样但缺乏统一的标准，且大多构造复杂，对施工的要求较高。另一方面，干式连接的节点刚度通常较低，不能等同于现浇节点，因此对于采用干式连接的结构的分析和抗震设计需要考虑连接的影响，目前关于结构整体抗震性能的研究还比较欠缺，没有形成标准化的结构体系和相应的设计方法。
因此，开发一种方便施工、高抗震性能的装配式混凝土结构体系，有利于装配式混凝土结构的进一步发展，推动建筑工业化的进程。
发明内容
根据上述问题，提出一种施工方便、抗震性能高且震后可修复的梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系，本发明采用的技术手段如下：
一种梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系，包括两个边侧预制柱和位于两个所述边侧预制柱之间的至少一个中间预制柱；
所述中间预制柱由上至下依次设有多个预制中间梁，所述预制中间梁的两端分别设有第一梁端预埋钢质连接件，位于同一所述中间预制柱上的相邻所述预制中间梁之间设有两个第一梁柱节点预埋钢板，两个所述第一梁柱节点预埋钢板分别位于相邻所述预制中间梁中处于下方的所述预制中间梁与所述中间预制柱的连接处两侧，所述中间预制柱的下端与地面的交接处的两侧分别设有第一地柱节点预埋钢板，所述预制中间梁的中部与所述中间预制柱连接，所述第一梁柱节点预埋钢板和所述第一地柱节点预埋钢板上分别铰接有第一耗能支撑，所述第一耗能支撑的另一端与与其同侧的所述第一梁端预埋钢质连接件铰接；
所述边侧预制柱上设有与所述预制中间梁相对应的连接部，靠近所述边侧预制柱的所述第一梁端预埋钢质连接件与所述连接部铰接，当所述中间预制柱的个数大于1时，不同所述中间预制柱上的相邻所述第一梁端预埋钢质连接件之间铰接。
所述连接部为柱侧预埋钢质连接件，所述柱侧预埋钢质连接件与所对应的所述第一梁端预埋钢质连接件和所述第一耗能支撑公用一个铰接点并通过高强螺栓铰接，一起形成可转动的铰接连接。
所述连接部包括边侧预制梁，所述边侧预制梁的长度为所述预制中间梁的一半，所述边侧预制梁的一端与所述边侧预制柱连接，所述边侧预制梁的另一端设有第二梁端预埋钢质连接件，位于同一所述边侧预制柱上的相邻所述边侧预制梁之间设有第二梁柱节点预埋钢板，所述第二梁柱节点预埋钢板位于相邻所述边侧预制梁中处于下方的所述边侧预制梁与所述边侧预制柱的连接处的内侧，所述边侧预制柱的下端与地面的交接处的内侧设有第二地柱节点预埋钢板，所述第二梁柱节点预埋钢板和所述第二地柱节点预埋钢板上分别铰接有第二耗能支撑，所述第二耗能支撑的另一端以及所对应的所述第二梁端预埋钢质连接件、所述第一梁端预埋钢质连接件和所述第一耗能支撑公用一个铰接点并通过高强螺栓铰接，一起形成可转动的铰接连接。
位于同一所述中间预制柱上的所述预制中间梁等间距排列。
所述第一耗能支撑为BRB(防屈曲支撑)或粘滞阻尼支撑；
所述第一梁柱节点预埋钢板和所述第一地柱节点预埋钢板分别通过高强螺栓与所述第一耗能支撑铰接。
所述第二耗能支撑为BRB(防屈曲支撑)或粘滞阻尼支撑。
所述第二梁柱节点预埋钢板和所述第二地柱节点预埋钢板分别通过高强螺栓与所述第二耗能支撑铰接。
相邻所述中间预制柱上相对应的两个所述预制中间梁部分构成中跨梁，所述中跨梁上的铰接点接近地震作用下所述中跨梁的反弯点；
所述边侧预制梁与与其相对应的所述预制中间梁部分同样构成中跨梁，所述中跨梁上的铰接点接近地震作用下所述中跨梁的反弯点；
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)采用中间预制柱上设有多个预制中间梁且连接处位于预制中间梁中部的形式，与梁端连接相比，节点连接数量减少一半，可以显著提高施工速度。
(2)弯矩较大的梁柱节点区域整体预制，整体性好，梁柱节点的可靠性可以保证。
(3)中跨梁上的铰接点接近地震作用下所述中跨梁的反弯点，连接刚度对结构的整体抗侧刚度的影响很小，对连接刚度的要求较低，只需满足受剪与轴向承载力。
(4)连接形式采用铰接，构造简单，对施工要求低，方便安装和拆卸。
(5)第一/第二耗能支撑在正常使用时可以有效控制梁中部铰接引起的梁中点竖向变形和梁柱端内力增大的情况；地震作用下第一/第二耗能支撑作为主要的耗能构件耗散大部分地震能量，从而减轻其它结构构件的损伤，将减震技术用于装配式混凝土结构使其发挥更好的抗震性能。
基于上述理由本发明可在装配式混凝土建筑结构抗震及减震技术等领域广泛推广。
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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明的实施例1中梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系的结构示意图。
图2是本发明的实施例1中中间预制柱和预制中间梁的装配示意图。
图3是本发明的实施例1中第一耗能支撑。
图4是本发明的实施例1中中跨梁连接示意图。
图5是本发明的实施例1中第二耗能支撑与第二梁柱节点预埋钢板连接示意图。
图6是本发明的实施例2中梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系的结构示意图
图7是本发明的实施例2中第二耗能支撑。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
实施例1
如图1-图5所示，一种梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系，包括两个边侧预制柱1和位于两个所述边侧预制柱1之间的中间预制柱2；
所述中间预制柱2由上至下依次设有四个预制中间梁3且等间距排列，所述预制中间梁3的两端分别设有第一梁端预埋钢质连接件4，所述中间预制柱2上的相邻所述预制中间梁3之间设有两个第一梁柱节点预埋钢板5，两个所述第一梁柱节点预埋钢板5分别位于相邻所述预制中间梁3中处于下方的所述预制中间梁3与所述中间预制柱2的连接处两侧，所述中间预制柱2的下端与地面6的交接处的两侧分别设有第一地柱节点预埋钢板，所述预制中间梁3的中部与所述中间预制柱2连接，所述第一梁柱节点预埋钢板5和所述第一地柱节点预埋钢板上分别铰接有第一耗能支撑7，所述第一耗能支撑7的另一端与与其同侧的所述第一梁端预埋钢质连接件4铰接；
所述边侧预制柱1上设有与所述预制中间梁3相对应的连接部，靠近所述边侧预制柱1的所述第一梁端预埋钢质连接件4与所述连接部铰接，
所述连接部包括边侧预制梁8，所述边侧预制梁8的长度为所述预制中间梁3的一半，所述边侧预制梁8的一端与所述边侧预制柱1连接，所述边侧预制梁8的另一端设有第二梁端预埋钢质连接件9，位于同一所述边侧预制柱1上的相邻所述边侧预制梁8之间设有第二梁柱节点预埋钢板10，所述第二梁柱节点预埋钢板10位于相邻所述边侧预制梁8中处于下方的所述边侧预制梁8与所述边侧预制柱1的连接处的内侧，所述边侧预制柱1的下端与地面6的交接处的内侧设有第二地柱节点预埋钢板，所述第二梁柱节点预埋钢板10和所述第二地柱节点预埋钢板上分别铰接有第二耗能支撑11，所述第二耗能支撑11的另一端以及所对应的所述第二梁端预埋钢质连接件9、所述第一梁端预埋钢质连接件4和所述第一耗能支撑7公用一个铰接点并通过高强螺栓12铰接。
所述第一耗能支撑7为BRB或粘滞阻尼支撑；
所述第一梁柱节点预埋钢板5和所述第一地柱节点预埋钢板分别通过高强螺栓12与所述第一耗能支撑7铰接。
所述第二耗能支撑11为BRB或粘滞阻尼支撑。
所述第二梁柱节点预埋钢板10和所述第二地柱节点预埋钢板分别通过高强螺栓12与所述第二耗能支撑11铰接。
所述边侧预制梁8与与其相对应的所述预制中间梁3部分构成中跨梁13，所述中跨梁13上的铰接点接近地震作用下所述中跨梁13的反弯点；
实施例2
如图6和图7所示，一种梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系，其与实施例1所述的梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系的区别特征为：包括两个边侧预制柱1和位于两个所述边侧预制柱1之间的两个中间预制柱2，不同所述中间预制柱2上的相邻所述第一梁端预埋钢质连接件4之间铰接；
所述连接部为柱侧预埋钢质连接件14，所述柱侧预埋钢质连接件14与所对应的所述第一梁端预埋钢质连接件4和所述第一耗能支撑7公用一个铰接点并通过高强螺栓12铰接。
相邻所述中间预制柱2上相对应的两个所述预制中间梁3部分构成中跨梁13，所述中跨梁13上的铰接点接近地震作用下所述中跨梁13的反弯点。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系，其特征在于：包括两个边侧预制柱和位于两个所述边侧预制柱之间的至少一个中间预制柱；
所述中间预制柱由上至下依次设有多个预制中间梁，所述预制中间梁的两端分别设有第一梁端预埋钢质连接件，位于同一所述中间预制柱上的相邻所述预制中间梁之间设有两个第一梁柱节点预埋钢板，两个所述第一梁柱节点预埋钢板分别位于相邻所述预制中间梁中处于下方的所述预制中间梁与所述中间预制柱的连接处两侧，所述中间预制柱的下端与地面的交接处的两侧分别设有第一地柱节点预埋钢板，所述预制中间梁的中部与所述中间预制柱连接，所述第一梁柱节点预埋钢板和所述第一地柱节点预埋钢板上分别铰接有第一耗能支撑，所述第一耗能支撑的另一端与与其同侧的所述第一梁端预埋钢质连接件铰接；
所述边侧预制柱上设有与所述预制中间梁相对应的连接部，靠近所述边侧预制柱的所述第一梁端预埋钢质连接件与所述连接部铰接，当所述中间预制柱的个数大于1时，不同所述中间预制柱上的相邻所述第一梁端预埋钢质连接件之间铰接。
2.根据权利要求1所述的梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系，其特征在于：所述连接部为柱侧预埋钢质连接件，所述柱侧预埋钢质连接件与所对应的所述第一梁端预埋钢质连接件和所述第一耗能支撑公用一个铰接点并通过高强螺栓铰接。
3.根据权利要求1所述的梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系，其特征在于：所述连接部包括边侧预制梁，所述边侧预制梁的长度为所述预制中间梁的一半，所述边侧预制梁的一端与所述边侧预制柱连接，所述边侧预制梁的另一端设有第二梁端预埋钢质连接件，位于同一所述边侧预制柱上的相邻所述边侧预制梁之间设有第二梁柱节点预埋钢板，所述第二梁柱节点预埋钢板位于相邻所述边侧预制梁中处于下方的所述边侧预制梁与所述边侧预制柱的连接处的内侧，所述边侧预制柱的下端与地面的交接处的内侧设有第二地柱节点预埋钢板，所述第二梁柱节点预埋钢板和所述第二地柱节点预埋钢板上分别铰接有第二耗能支撑，所述第二耗能支撑的另一端以及所对应的所述第二梁端预埋钢质连接件、所述第一梁端预埋钢质连接件和所述第一耗能支撑公用一个铰接点并通过高强螺栓铰接。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系，其特征在于：位于同一所述中间预制柱上的所述预制中间梁等间距排列。
5.根据权利要求1-3任一权利要求所述的梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系，其特征在于：所述第一耗能支撑为BRB或粘滞阻尼支撑；
所述第一梁柱节点预埋钢板和所述第一地柱节点预埋钢板分别通过高强螺栓与所述第一耗能支撑铰接。
6.根据权利要求3所述的梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系，其特征在于：所述第二耗能支撑为BRB或粘滞阻尼支撑。
所述第二梁柱节点预埋钢板和所述第二地柱节点预埋钢板分别通过高强螺栓与所述第二耗能支撑铰接。
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