CN113107083A - 用于非对称建筑和连接体的减震连接结构 - Google Patents

用于非对称建筑和连接体的减震连接结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种非对称建筑物和连接体的连接方法，包括以下步骤：第一步，预埋钢箱柱；第二步，焊接支撑单元；第三步，起吊连接体和支撑单元，将支撑单元焊接在钢箱柱上；第四步，向斜支撑内腔灌注微膨胀混凝土；第五步，重复第四步操作，依次对剩余的斜支撑进行灌浆作业；第六步，在水平支撑上放置一个摩擦摆支座，将连接体坐落在摩擦摆支座上；第七步，浇筑框架柱和结构主体，在结构主体与连接体之间安装弹性件。本发明在连接体底部与水平支撑设置摩擦摆支座，不仅保证连接体与水平支撑可靠连接，还削弱了两个非对称建筑结构的相互影响；弹性件不仅能够减少隔震支撑单元在地震作用下的位移，还能够保证连接体与非对称建筑结构的可靠连接。

Description

用于非对称建筑和连接体的减震连接结构
技术领域
本发明涉及建筑领域，尤其是涉及一种用于非对称建筑物和连接体的减震连接结构。
背景技术
近年来，非对称高层连体建筑物结构获得了广泛的应用，两侧的非对称建筑物（如非对称塔楼）大多采用框架-核心筒或框架-剪力墙结构，两对称建筑物之间通过连接体连接，其中连接体是在协调和约束非对称建筑物结构的变形和相对位移等方面起着重要作用，所以连接体与非对称建筑结构之间的连接至关重要。
现有连接体和非对称建筑物之间的连接大多采用钢三角撑连接在一起，将钢三角撑设置在非对称建筑物的框架柱或结构主体上，将连接体坐落在两非对称建筑物上的钢三角撑上，以实现连接体和非对称建筑物的连接。在实际施工时，为提高钢三角撑的倾斜箱梁的承载力，常在倾斜钢箱梁内灌注微膨胀混凝土。
钢三角撑的常规施工方法是在立柱的箱梁柱施工完成后，将水平钢箱梁和倾斜钢箱梁起吊至设计位置处进行焊接，焊接完成后通过倾斜钢箱梁上的注浆孔向倾斜钢箱梁内腔灌注微膨胀混凝土。然而，该施工方法需要在高空中将水平钢箱梁和倾斜钢箱梁焊接在一起并分别焊接在钢箱柱上，焊接工作量大；另外，在灌注混凝土时由于缺少操作面，需要另外搭设悬挑平台，增加了施工难度，还无法保证倾斜钢箱梁和水平钢箱梁的紧密贴合，两者的连接处容易出现缝隙，连接稳定性较差；再者，直接将连接体坐落在水平钢箱梁上，导致连接体受到的地震响应偏大，进而增加了非对称建筑结构之间的相互影响，抗震能力差。
发明内容
本发明目的在于提供一种非对称建筑物和连接体的连接方法，采用了专用的减震连接结构，能够有效减小连接体的地震响应，削弱了两个非对称建筑结构的相互影响，有效保证连接体和非对称建筑物结构之间的可靠连接。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
本发明所述的非对称建筑物和连接体的连接方法，采用了专用的减震连接装置，所述减震连接装置包括一对结构相同的连接结构，每个连接结构均包括支撑组件、隔震组件和弹性支撑组件；其中：
所述支撑组件包括多个支撑单元，每个所述支撑单元均包括固连在结构主体的钢箱柱上的斜支撑和水平支撑，且所述斜支撑的底部焊接在所述水平支撑的一端，斜支撑、水平支撑和所述钢箱柱为三角形结构；
所述隔振组件包括多个结构相同的摩擦摆支座，每个所述水平支撑的上表面均设置有一个所述摩擦摆支座；
所述弹性支撑组件包括多个水平设置的弹性件，所述弹性件的一端抵在连接件上而其一端抵在非对称建筑物的框架柱或结构主体上；
所述非对称建筑物和连接体的施工方法，包括以下步骤：
第一步，在每个非对称建筑物的每个框架柱设计位置处预埋钢箱柱；
第二步，在每个水平支撑一端部开设一对上下对应的注浆孔，在水平支撑的底钢板上以注浆孔为中心开设多个溢流孔，并在水平支撑的侧钢板上开设用于观察溢流孔内浆液溢流情况的溢浆观察孔；
分别将多个斜支撑一一对应地焊接在水平支撑上；焊接时，斜支撑的上口端焊接在水平支撑的底钢板上，并确保溢流孔、注浆孔均与斜支撑的上端口连通；
第三步，将连接体起吊至两个非对称建筑物之间，连接体的起吊高度高于水平支撑的设计高度；然后将每个支撑单元分别起吊至设计高度，并将支撑单元的斜支撑下端口和水平支撑的另一端均焊接在钢箱柱上，斜支撑、水平支撑和钢箱柱围成三角形支撑；
第四步，在其中一个支撑单元的注浆孔内插装一个注浆管，并确保注浆管的下管口延伸至斜支撑的内腔，然后向斜支撑内腔灌注微膨胀混凝土，灌注时通过灌浆观察孔观察灌注情况，当浆液从溢流孔向外溢出时停止注浆；
第五步，重复第四步操作，依次对剩余的斜支撑进行灌浆作业；
第六步，当微膨胀混凝土达到设计强度的70%以上时，在每个水平支撑上放置一个摩擦摆支座，然后将连接体坐落在多个摩擦摆支座上；
第七步，在设计位置处浇筑每个非对称建筑物的框架柱和结构主体，钢箱柱预埋在钢箱柱的内部；然后在靠近框架柱的结构主体每个斜面与连接体之间安装一个弹性件，完成非对称建筑物和连接体的连接施工。
在发明的优选实施方式中，所述摩擦摆支座为双向活动型摩擦摆支座，所述弹性件为阻尼器。更优选地，所述阻尼器为粘滞阻尼器。
在发明的优选实施方式中，所述斜支撑和水平支撑均为由钢板焊接而成的钢箱梁。
在发明的优选实施方式中，所述注浆孔的孔径为80mm～120mm；所述溢流孔的孔径为20mm～30mm；所述溢浆观察孔的孔径为20mm～30mm。
本发明优点在于可在地面上完成斜支撑和水平支撑之间的焊接作业，减少了高空焊接作业量；在灌浆时从注浆管从水平支撑插入斜支撑的上部，水平支撑为灌注提供了操作面，在施工时无需另行搭设悬挑平台，降低了施工难度，同时由于浆液采用自上而下的灌注方式，能够确保水平支撑和斜支撑之间的紧密贴合，实现了水平支撑和斜支撑的可靠连接，能够保证支撑性能满足连接体的需求。
本发明在连接体底部与水平支撑设置摩擦摆支座，在保证连接体与水平支撑可靠连接的同时，还削弱了两个非对称建筑结构之间的相互影响；连接体和框架柱之间的弹性件，不仅能够减少隔震支撑单元在地震作用下的位移，还能够保证连接体与非对称建筑结构的可靠连接。
附图说明
图1是本发明所述隔震连接装置的结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是本发明所述支撑单元的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变；
在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
如图1-3所示，本发明所述的非对称建筑物和连接体5的连接方法，采用了专用的减震连接装置，减震连接装置包括一对结构相同的连接结构，每个连接结构均包括支撑组件、隔震组件和弹性支撑组件；其中：
支撑组件包括多个结构相同的支撑单元，每个支撑单元均包括固连在结构主体的钢箱柱1上的斜支撑2和水平支撑3，且斜支撑2的底部焊接在水平支撑3的一端，斜支撑2、水平支撑3和钢箱柱1为三角形结构；
隔振组件包括多个结构相同的摩擦摆支座4（优选双向活动型摩擦摆支座），每个水平支撑3的上表面均设置有一个摩擦摆支座4，使连接体5坐落在摩擦摆支座4上，避免连接体与水平支撑3之间刚性连接，不仅实现了连接体5和非对称建筑物的可靠连接，还削弱了两个非对称建筑物之间的相互影响；
弹性支撑组件包括多个水平设置的弹性件（即阻尼器6，优选粘滞阻尼器），阻尼器6的一端抵在连接件的下弦上而其一端抵在非对称建筑物的框架柱7或结构主体上，不仅能够减少摩擦摆支座4在地震作用下的位移，还能够保证连接体5与非对称建筑结构的可靠连接，最大限度地吸收和消耗地震对连接体5的冲击能量，能够缓解地震对连接体5造成的冲击和破坏。
所述非对称建筑物和连接体5的施工方法，包括以下步骤：
第一步，在每个非对称建筑物的每个框架柱7设计位置处预埋钢箱柱1；
第二步，在每个水平支撑3一端部开设一对上下对应的注浆孔3.1（注浆孔3.1的孔径为80mm～120mm），在水平支撑3的底钢板上以注浆孔3.1为中心开设多个溢流孔3.2（孔径为20mm～30mm），并在水平支撑3的侧钢板上开设用于观察溢流孔3.2内浆液溢流情况的溢浆观察孔3.3（孔径为20mm～30mm）；
分别将每个斜支撑2焊接在一个水平支撑3上，具体地，斜支撑2的上口端焊接在水平支撑3的底钢板上，并确保溢流孔3.2、注浆孔3.1均与斜支撑2的上端口连通，为斜支撑2的灌浆打下基础；
第三步，将连接体5起吊至两个非对称建筑物之间，连接体5的起吊高度高于水平支撑3的设计高度；然后在每个钢箱柱1上焊接一个支撑单元；具体地：
如图3所示，焊接时将支撑单元起吊至设计高度，然后将该支撑单元的斜支撑2下端口焊接在钢箱柱1上，将水平支撑3另一端焊接在钢箱柱1上，且斜支撑2的下端口低于水平支撑3，斜支撑2、水平支撑3和钢箱柱1围成三角形支撑；
其中，水平支撑3为斜支撑2的灌注提供了作业面，无需另行搭设悬挑平台即可实现斜支撑2的灌注，降低了施工难度；
第四步，如图3所示，在其中一个支撑单元的注浆孔3.1内插装一个注浆管8，并确保注浆管的下管口延伸至斜支撑2的内腔，然后向斜支撑2内腔灌注微膨胀混凝土，灌注时通过溢浆观察孔3.3观察灌注情况，当浆液从溢流孔3.2向外溢出时停止注浆；即采用自上而下的灌浆方式进行灌浆，有效确保水平支撑3和斜支撑2之间的紧密贴合，实现了水平支撑3和斜支撑2的可靠连接，进一步保证支撑性能满足连接体5的需求；
第五步，重复第四步操作，依次对剩余的斜支撑2进行灌浆作业；
第六步，当微膨胀混凝土达到设计强度的70%以上时，在每个水平支撑3上安装一个摩擦摆支座4，将连接体5坐落在摩擦摆支座4上，具体如图1所示；
第七步，在设计位置处浇筑每个非对称建筑物的框架柱7和结构主体，钢箱柱1预埋在钢箱柱1的内部；然后在靠近框架柱7的结构主体每个斜面与连接体5之间安装一个阻尼器6，使每个阻尼器6的一端抵在连接体5的下弦上而其另一端抵在结构主体的斜面上，不仅能够减少摩擦摆支座4在地震作用下的位移，还能够保证连接体5与非对称建筑结构的可靠连接，最大限度地吸收和消耗地震对连接体5的冲击能量，能够缓解地震对连接体5造成的冲击和破坏。
需要强调的是，上述实施例仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改、替换和改进等等，这些修改和改进都应涵盖在本发明的保护范围之内。因而，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种非对称建筑物和连接体的连接方法，其特征在于：采用了专用的减震连接装置，所述减震连接装置包括一对结构相同的连接结构，每个连接结构均包括支撑组件、隔震组件和弹性支撑组件；其中：
所述支撑组件包括多个支撑单元，每个所述支撑单元均包括固连在结构主体的钢箱柱上的斜支撑和水平支撑，且所述斜支撑的底部焊接在所述水平支撑的一端，斜支撑、水平支撑和所述钢箱柱为三角形结构；
所述隔振组件包括多个结构相同的摩擦摆支座，每个所述水平支撑的上表面均设置有一个所述摩擦摆支座；
所述弹性支撑组件包括多个水平设置的弹性件，所述弹性件的一端抵在连接件上而其一端抵在非对称建筑物的框架柱或结构主体上；
所述非对称建筑物和连接体的施工方法，包括以下步骤：
第一步，在每个非对称建筑物的每个框架柱设计位置处预埋钢箱柱；
第二步，在每个水平支撑一端部开设一对上下对应的注浆孔，在水平支撑的底钢板上以注浆孔为中心开设多个溢流孔，并在水平支撑的侧钢板上开设用于观察溢流孔内浆液溢流情况的溢浆观察孔；
分别将多个斜支撑一一对应地焊接在水平支撑上；焊接时，斜支撑的上口端焊接在水平支撑的底钢板上，并确保溢流孔、注浆孔均与斜支撑的上端口连通；
第三步，将连接体起吊至两个非对称建筑物之间，连接体的起吊高度高于水平支撑的设计高度；然后将每个支撑单元分别起吊至设计高度，并将支撑单元的斜支撑下端口和水平支撑的另一端均焊接在钢箱柱上，斜支撑、水平支撑和钢箱柱围成三角形支撑；
第四步，在其中一个支撑单元的注浆孔内插装一个注浆管，并确保注浆管的下管口延伸至斜支撑的内腔，然后向斜支撑内腔灌注微膨胀混凝土，灌注时通过灌浆观察孔观察灌注情况，当浆液从溢流孔向外溢出时停止注浆；
第五步，重复第四步操作，依次对剩余的斜支撑进行灌浆作业；
第六步，当微膨胀混凝土达到设计强度的70%以上时，在每个水平支撑上放置一个摩擦摆支座，然后将连接体坐落在多个摩擦摆支座上；
第七步，在设计位置处浇筑每个非对称建筑物的框架柱和结构主体，钢箱柱预埋在钢箱柱的内部；然后在靠近框架柱的结构主体每个斜面与连接体之间安装一个弹性件，完成非对称建筑物和连接体的连接施工。
2.根据权利要求1所述的非对称建筑物和连接体的连接方法，其特征在于：所述摩擦摆支座为双向活动型摩擦摆支座，所述弹性件为阻尼器。
3.根据权利要求2所述的非对称建筑物和连接体的连接方法，其特征在于：所述阻尼器为粘滞阻尼器。
4.根据权利要求1所述的非对称建筑物和连接体的连接方法，其特征在于：所述斜支撑和水平支撑均为由钢板焊接而成的钢箱梁。
5.根据权利要求1所述的非对称建筑物和连接体的连接方法，其特征在于：所述注浆孔的孔径为80mm～120mm；所述溢流孔的孔径为20mm～30mm；所述溢浆观察孔的孔径为20mm～30mm。
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