CN115162770B - 框架结构的抗震加固装置 - Google Patents

框架结构的抗震加固装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115162770B
CN115162770B CN202210945215.5A CN202210945215A CN115162770B CN 115162770 B CN115162770 B CN 115162770B CN 202210945215 A CN202210945215 A CN 202210945215A CN 115162770 B CN115162770 B CN 115162770B
Authority
CN
China
Prior art keywords
plate
self
horizontal
joist
connecting column
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
CN202210945215.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115162770A (zh
Inventor
侯和涛
刘艺
付心蕊
杜姿林
张少远
牟银林
张兴海
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.)
Shandong Yimeng Design Consulting Co ltd
Zhongke Zhiju Jinan New Materials Technology Co ltd
Shandong University
Original Assignee
Shandong Yimeng Design Consulting Co ltd
Zhongke Zhiju Jinan New Materials Technology Co ltd
Shandong 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 Shandong Yimeng Design Consulting Co ltd, Zhongke Zhiju Jinan New Materials Technology Co ltd, Shandong University filed Critical Shandong Yimeng Design Consulting Co ltd
Publication of CN115162770A publication Critical patent/CN115162770A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115162770B publication Critical patent/CN115162770B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0218—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19—Three-dimensional framework structures
    • E04B1/1903—Connecting nodes specially adapted therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38—Connections for building structures in general
    • E04B1/58—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98—Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids
    • 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
    • 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
    • E04H9/0215—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings involving active or passive dynamic mass damping systems
    • 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
    • E04H9/0237—Structural braces with damping devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19—Three-dimensional framework structures
    • E04B2001/1924—Struts specially adapted therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19—Three-dimensional framework structures
    • E04B2001/1957—Details of connections between nodes and struts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19—Three-dimensional framework structures
    • E04B2001/1975—Frameworks where the struts are directly connected to each other, i.e. without interposed connecting nodes or plates
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38—Connections for building structures in general
    • E04B1/58—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements
    • E04B2001/5868—Hinged connections
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38—Connections for building structures in general
    • E04B1/58—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements
    • E04B2001/5875—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements using exterior clamping plates or shells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

本发明公开了一种框架结构的抗震加固装置，属于抗震加固领域。包括连接柱、自复位阻尼器组件、水平托梁和两个支撑杆；自复位阻尼器组件固定连接在连接柱上，连接柱底部和自复位阻尼器组件与水平托梁顶部连接，水平托梁的底部左右两侧分别与左右两侧的支撑杆顶部连接；连接柱顶部通过上部连接结构与上层框架梁连接，左右两侧的支撑杆底部通过下部连接结构与框架结构底部的梁柱节点连接，该上部连接结构和下部连接结构均为装配式可拆卸连接结构。本发明施工方便快捷，体系耗能强而稳定，维护简单，具有自复位能力，自复位阻尼器可重复使用，有效提高原框架结构的抗震性能。

Description

框架结构的抗震加固装置
技术领域
本发明涉及抗震加固领域，特别是指一种框架结构的抗震加固装置。
背景技术
建筑中存在大量的框架结构，对建筑的框架结构进行抗震加固是提高建筑的抗震性能的一种有效方式。阻尼器是一种利用阻尼特性来减缓机械振动及消耗动能的装置，人们已经将阻尼器转用到建筑、桥梁、铁路等结构工程中，利用阻尼器来吸收难以预料的地震能量。
目前多采用支撑式剪切型阻尼装置对建筑框架结构进行抗震加固，阻尼器的上端部与上层框架梁中部焊接，阻尼器的底部与水平托梁上翼缘中部焊接，成人字形的两个支撑杆的上端分别焊接在水平托梁左右两端，两个支撑杆的下端分别焊接在原框架结构的梁柱节点处。
支撑式剪切型阻尼装置存在如下缺点：
1、支撑式剪切型阻尼装置结构耗能机制单一，部分只能在大震下起到消能减震作用，而在小震作用时耗能较少或者不耗能，无法起到加固原钢框架结构的作用。当其同时满足小震及大震状态下的耗能加固需求时，装置结构附加给原框架结构的刚度较大，进而导致地震作用效应增大，降低对原框架结构的加固效果。
2、支撑式剪切型阻尼装置在其屈服耗能工作后变形不能恢复，会有较大的残余变形，没有自复位能力，将影响结构正常使用功能的恢复。
发明内容
本发明提供一种框架结构的抗震加固装置，本发明施工方便快捷，体系耗能强而稳定，维护简单，具有自复位能力，自复位阻尼器可重复使用，有效提高原框架结构的抗震性能。
本发明提供技术方案如下：
一种框架结构的抗震加固装置，包括连接柱、自复位阻尼器组件、水平托梁和两个支撑杆，其中：
所述自复位阻尼器组件固定连接在所述连接柱上，所述连接柱和所述自复位阻尼器组件位于所述水平托梁上方，并且所述连接柱底部与所述水平托梁顶部连接，所述自复位阻尼器组件与所述水平托梁顶部连接，两个所述支撑杆分别位于所述水平托梁的下方的左右两侧，所述水平托梁的底部左右两侧分别与左右两侧的支撑杆顶部连接；
所述连接柱的顶部设置有用于将所述连接柱顶部与所述框架结构的上层框架梁中部连接的上部连接结构，左右两侧的支撑杆底部各设置有一个用于将左右两侧的支撑杆底部分别与所述框架结构底部左右两侧的梁柱节点连接的下部连接结构；
所述上部连接结构和下部连接结构均为装配式可拆卸连接结构。
进一步的，所述连接柱底部通过梁柱连接结构与所述水平托梁顶部连接，所述梁柱连接结构包括抗剪板和两个抗剪板螺栓，所述抗剪板底部与所述水平托梁顶部固定连接，所述抗剪板上开设有两个V形孔，所述连接柱底部开设有两个抗剪板螺栓孔，两个抗剪板螺栓分别穿过所述V形孔和所述抗剪板螺栓孔将所述连接柱底部与所述抗剪板连接。
进一步的，所述V形孔的上侧边为向上凸出的圆弧形，所述V形孔的左右两侧边的间距从上到下逐渐变小，所述V形孔的下侧边为向下凹陷的圆弧形。
进一步的，所述自复位阻尼器组件通过阻尼器连接结构与所述水平托梁顶部连接，所述阻尼器连接结构包括上下两端带螺纹的刚性连接棒，所述自复位阻尼器组件上开设有竖向通孔，所述水平托梁顶部开设有与所述竖向通孔对应的阻尼器连接孔，所述刚性连接棒穿过所述竖向通孔和阻尼器连接孔，并通过所述刚性连接棒上下两端的螺母将所述自复位阻尼器组件与所述水平托梁顶部连接。
进一步的，所述自复位阻尼器组件的数量为两个，两个自复位阻尼器组件分别位于所述连接柱的左右两侧，并且两个自复位阻尼器组件的内侧分别与连接柱的左右两侧固定连接；每个自复位阻尼器组件均包括水平底板，所述水平底板正上方设置有水平顶板，所述水平底板和水平顶板的外侧通过竖向侧板连接，每个自复位阻尼器组件的水平底板、水平顶板和竖向侧板围成的空间内均设置有若干个自复位阻尼器；
所述竖向通孔的数量与所述自复位阻尼器的数量相同，每个竖向通孔均包括分别开设在所述水平顶板、自复位阻尼器和水平底板上的顶板通孔段、阻尼器通孔段和底板通孔段。
进一步的，所述上部连接结构包括连接板和连接板螺栓，所述连接板顶部用于与所述框架结构的上层框架梁中部固定连接；
所述连接板上开设有一个竖向长圆孔，所述连接柱顶部开设有一个连接板螺栓孔，所述连接板螺栓穿过所述长圆孔和所述连接板螺栓孔将所述连接板与所述连接柱顶部连接。
进一步的，所述水平托梁的底部左右两侧各通过一个梁杆连接结构分别与左右两侧的支撑杆顶部连接；所述梁杆连接结构包括耳板和耳板消栓，两个梁杆连接结构的耳板分别固定在所述水平托梁的底部左右两侧，所述耳板上开设有耳板消栓孔，所述支撑杆顶部开设有耳板铰接孔，所述耳板消栓穿过所述耳板消栓孔和所述耳板铰接孔将所述支撑杆顶部与所述耳板铰接；
所述下部连接结构包括节点板和节点板消栓，两个下部连接结构的节点板分别用于固定在所述框架结构底部左右两侧的梁柱节点上，所述节点板上开设有节点板消栓孔，所述支撑杆底部开设有节点板铰接孔，所述节点板消栓穿过所述节点板消栓孔和所述节点板铰接孔将所述支撑杆底部与所述节点板铰接。
进一步的，所述连接柱包括连接柱腹板，所述连接柱腹板竖向设置且与所述框架结构的平面平行，所述连接柱腹板左右两侧各连接有一个与所述连接柱腹板垂直的连接柱翼缘；
两个自复位阻尼器组件的内侧焊接在所述连接柱腹板左右两侧的连接柱翼缘上，所述连接板螺栓孔开设在所述连接柱腹板的顶部，所述抗剪板螺栓孔开设在所述连接柱腹板的底部。
进一步的，所述水平托梁包括托梁腹板，所述托梁腹板水平设置且与所述框架结构的平面平行，所述托梁腹板上下两端各连接有一个与所述托梁腹板垂直的托梁翼缘；
所述水平托梁的底部左右两侧倒角，所述倒角上设置有端板，所述耳板固定在所述端板上；所述抗剪板底部与所述水平托梁上端的托梁翼缘焊接，所述阻尼器连接孔开设在所述水平托梁上端的托梁翼缘上。
进一步的，每个连接板、抗剪板、耳板和节点板均包括间隔一定间隙设置的两层钢板，所述竖向长圆孔、V形孔、耳板消栓孔和节点板消栓孔分别开设在所述连接板、抗剪板、耳板和节点板的两层钢板上，所述连接柱顶部、所述连接柱底部、所述支撑杆顶部和所述支撑杆底部分别位于所述连接板、抗剪板、耳板和节点板的两层钢板之间的间隙内。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明将附加在框架结构上的水平力转化为抗震加固装置自身的弯曲耗能以及自复位阻尼器组件的耗能，从而消耗地震能量。其体系耗能强而稳定，能够充分的发挥抗震加固装置各部件的性能优势，更好地体现结构体系较高的消能减震效果，大大提高了结构的承载能力及延性刚度，有效地改善了原框架结构在受到水平地震影响时的受力情况，提高了原框架结构的抗震性能。
2、本发明的抗震加固装置具有自复位性能，自复位阻尼器可重复使用，无需更换或修理，可以大大降低震后修复成本，能够更好的消散地震能量，消除残余变形并减轻框架结构中不可更换部件的结构破坏，减少结构损伤。
3、本发明在抗震设防等级较高或较低的地区均可使用，既能用于已有框架结构的加固，也可运用到新建建筑中。
4、本发明与原框架结构梁柱之间采用装配式可拆卸连接结构，安装施工灵活、方便、快捷，减少了现场作业的施工量，能有效减少对居民或者工厂日常生活的影响；同时便于后期的更换拆装，维护简单，减少成本。
5、本发明可以与建筑门、窗等更好的有效结合，不受门、窗的限制，可以按照建筑功能要求选择更换安装位置，可以留出更多的立面空间增设门洞，其水平托梁可作为门上梁等更加灵活的运用到原框架结构中，既不影响建筑的美观，又可以增加门洞上的承载力，使结构更加牢固。
附图说明
图1为本发明的抗震加固装置与钢框架结构的连接示意图；
图2为本发明的抗震加固装置与混凝土框架结构的连接示意图
图3为图1中连接柱和水平托梁部分的放大图；
图4为图1和图2中带有自复位阻尼器组件的水平托梁的主视图；
图5为图3的1-1向剖视图；
图6为图1和图2中水平托梁的主视图；
图7为图1和图2中连接柱与水平托梁连接的俯视图；
图8为图1中的连接板的立体图；
图9为图2中的连接板的主视图；
图10为图2中的连接板的侧视图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明实施例提供一种框架结构的抗震加固装置100，用于设置在框架结构200的内部，对框架结构200进行加固抗震，框架结构200可以是钢框架结构，也可以是混凝土框架结构。
如图1-10所示，该抗震加固装置100包括连接柱1、自复位阻尼器组件2、水平托梁3和两个支撑杆4，其中：
连接柱1为竖向设置的短柱，自复位阻尼器组件2固定连接在连接柱1上，可以采用焊接等固定连接形式。连接柱1和自复位阻尼器组件2位于水平托梁3上方，并且连接柱1底部与水平托梁3顶部连接，自复位阻尼器组件2与水平托梁3顶部连接，两个支撑杆4分别位于水平托梁3的下方的左右两侧，水平托梁3的底部左右两侧分别与左右两侧的支撑杆4顶部连接。两个支撑杆4的间距从上到下逐渐变宽，使得两个支撑杆4成“人”字形设置。
连接柱1的顶部设置有用于将连接柱1顶部与框架结构200的上层框架梁201中部连接的上部连接结构5，左右两侧的支撑杆4底部各设置有一个用于将左右两侧的支撑杆4底部分别与框架结构200底部左右两侧的梁柱节点202连接的下部连接结构6。
上部连接结构5和下部连接结构6均为装配式可拆卸连接结构。
本发明的抗震加固装置100用于与建筑的框架结构200结合，通过抗震加固装置100消耗附加在建筑框架结构200上的水平地震载荷，达到抗震加固的目的。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明将附加在框架结构200上的水平力转化为抗震加固装置100自身的弯曲耗能以及自复位阻尼器组件2的耗能，从而消耗地震能量。其体系耗能强而稳定，能够充分的发挥抗震加固装置100各部件的性能优势，更好地体现结构体系较高的消能减震效果，大大提高了结构的承载能力及延性刚度，有效地改善了原框架结构在受到水平地震影响时的受力情况，提高了原框架结构的抗震性能。
2、本发明的抗震加固装置100具有自复位性能，自复位阻尼器可重复使用，无需更换或修理，可以大大降低震后修复成本，能够更好的消散地震能量，消除残余变形并减轻框架结构中不可更换部件的结构破坏，减少结构损伤。
3、本发明在抗震设防等级较高或较低的地区均可使用，既能用于已有框架结构的加固，也可运用到新建建筑中。
4、本发明与原框架结构梁柱之间采用装配式可拆卸连接结构，安装施工灵活、方便、快捷，减少了现场作业的施工量，能有效减少对居民或者工厂日常生活的影响；同时便于后期的更换拆装，维护简单，减少成本。
5、本发明可以与建筑门、窗等更好的有效结合，不受门、窗的限制，可以按照建筑功能要求选择更换安装位置，可以留出更多的立面空间增设门洞，其水平托梁可作为门上梁等更加灵活的运用到原框架结构中，既不影响建筑的美观，又可以增加门洞上的承载力，使结构更加牢固。
在一些示例中，前述的上部连接结构5采用竖向长孔的连接方式，其包括连接板7和连接板螺栓8，连接板7顶部用于与框架结构200的上层框架梁201中部固定连接。
当框架结构200为钢框架结构时，连接板7顶部用于与钢框架结构的上层钢框架梁的下翼缘中部焊接，如图1所示。当框架结构200为混凝土框架结构时，连接板7顶部用于与混凝土框架结构的上层混凝土框架梁底部的中部通过植筋连接，如图2所示。
连接板7上开设有一个竖向长圆孔9，连接柱1顶部开设有一个连接板螺栓孔10，连接板螺栓8穿过长圆孔9和连接板螺栓孔10将连接板7与连接柱1顶部连接。
连接柱1与连接板7采用带竖向长螺栓孔的牵连机制，有效的减少了与上层框架梁201相交处易产生的竖向不平衡力，解决了因上层框架梁201中部因受力不当造成的结构破坏。
作为本发明实施例的一种改进，下部连接结构6采用铰接的连接方式，具体的：
下部连接结构6包括节点板11和节点板消栓12，两个下部连接结构6的节点板11分别用于固定在框架结构200底部左右两侧的梁柱节点202上。当框架结构200为钢框架结构时，节点板11用于与梁柱节点202焊接，如图1所示。当框架结构200为混凝土框架结构时，节点板11用于与梁柱节点202通过植筋连接，如图2所示。
节点板11上开设有节点板消栓孔，支撑杆4底部开设有节点板铰接孔，节点板消栓12穿过节点板消栓孔和节点板铰接孔将支撑杆4底部与节点板11铰接。
水平托梁3的底部左右两侧各通过一个梁杆连接结构13分别与左右两侧的支撑杆4顶部连接，梁杆连接结构13也采用铰接的连接方式，具体的：
梁杆连接结构13包括耳板14和耳板消栓15，两个梁杆连接结构13的耳板14分别固定在水平托梁3的底部左右两侧，耳板14上开设有耳板消栓孔16，支撑杆4顶部开设有耳板铰接孔，耳板消栓15穿过耳板消栓孔16和耳板铰接孔将支撑杆4顶部与耳板14铰接。
本发明在支撑杆4的顶端和底端通过铰接的方式与水平托梁3与梁柱节点202连接，各铰接处均允许一定的相对转动，防止因受力不当造成的结构破坏。
本发明不限制连接柱1与水平托梁3的连接方式，在其中一个示例中，连接柱1底部通过梁柱连接结构17与水平托梁3顶部连接，具体的：
梁柱连接结构17包括抗剪板18和两个抗剪板螺栓19，抗剪板18底部与水平托梁3顶部固定连接，抗剪板18上开设有两个V形孔20，连接柱1底部开设有两个抗剪板螺栓孔21，两个抗剪板螺栓19分别穿过V形孔20和抗剪板螺栓孔21将连接柱1底部与抗剪板18连接。
在自复位阻尼器变形时，V形孔20允许连接柱1与水平托梁3相对移动，防止对连接柱、抗剪板造成结构破坏。
作为一种优选，V形孔20的上侧边为向上凸出的圆弧形，V形孔20的左右两侧边的间距从上到下逐渐变小，形成V形，V形孔20的下侧边为向下凹陷的圆弧形。
本发明中，自复位阻尼器组件2通过阻尼器连接结构42与水平托梁3顶部连接，具体的：
阻尼器连接结构42包括上下两端带螺纹的刚性连接棒22，自复位阻尼器组件2上开设有竖向通孔23，水平托梁3顶部开设有与竖向通孔23对应的阻尼器连接孔24，刚性连接棒22穿过竖向通孔23和阻尼器连接孔24，并通过刚性连接棒22上下两端的配备的螺母将自复位阻尼器组件2与水平托梁3顶部紧固连接。
自复位阻尼器组件2的数量可以为两个，两个自复位阻尼器组件2分别位于连接柱1的左右两侧，并且两个自复位阻尼器组件2的内侧分别与连接柱1的左右两侧固定连接。
每个自复位阻尼器组件2均包括水平底板25，水平底板25正上方设置有水平顶板26，水平底板25和水平顶板26的外侧通过竖向侧板27连接，每个自复位阻尼器组件2的水平底板25、水平顶板26和竖向侧板27围成的空间内均设置有若干个自复位阻尼器28。
竖向通孔23的数量与自复位阻尼器28的数量相同，每个自复位阻尼器28均通过竖向通孔23、刚性连接棒22和螺母与水平托梁3顶部紧固连接。每个竖向通孔23均包括分别开设在水平顶板26、自复位阻尼器28和水平底板25上的顶板通孔段29、阻尼器通孔段30和底板通孔段31。
本发明包括2个自复位阻尼器组件2，每个自复位阻尼器组件2都可以包括一个或多个自复位阻尼器28，所有自复位阻尼器28可以串联和/或并联设置。连接柱1和水平托梁3的规格尺寸可以依据实际情况设计调整，结合自复位阻尼器28的串联和并联，可以更好的发挥其抗震性能。
在其中一个具体示例中，每个自复位阻尼器组件2包括两个自复位阻尼器28，四个自复位阻尼器28在相对于连接柱1在前后方向和左右方向上对称设置。
本发明不限制自复位阻尼器28的结构，例如可以采用中国专利文献CN110230359A公开的一种利用楔形滑块摩擦耗能的自复位阻尼器。
本发明的连接柱1和水平托梁3均为H型钢结构构件，连接柱1包括连接柱腹板34，连接柱腹板34竖向设置且与框架结构200的平面平行，连接柱腹板34左右两侧各连接有一个与连接柱腹板34垂直的连接柱翼缘35、36，连接柱腹板34和连接柱翼缘35、36形成竖向设置的H型钢结构构件。
两个自复位阻尼器组件2的内侧焊接在连接柱腹板34左右两侧的连接柱翼缘35、36上，具体的，是水平底板25和水平顶板26的内侧焊接在连接柱翼缘35、36上。
连接板螺栓孔10开设在连接柱腹板34的顶部，通过连接板螺栓8将连接柱腹板34的顶部与连接板7连接。抗剪板螺栓孔21开设在连接柱腹板34的底部，通过抗剪板螺栓19将连接柱腹板34的底部与水平托梁3顶部连接。
水平托梁3包括托梁腹板37，托梁腹板37水平设置且与框架结构200的平面平行，托梁腹板37上下两端各连接有一个与托梁腹板37垂直的托梁翼缘38、39，托梁腹板37和托梁翼缘38、39形成水平设置的H型钢结构构件。
水平托梁3的底部左右两侧倒角，倒角上设置有端板40，耳板14固定在端板40上。抗剪板18底部与水平托梁3上端的托梁翼缘38焊接，阻尼器连接孔24开设在水平托梁3上端的托梁翼缘38上，通过刚性连接棒22和螺母将自复位阻尼器组件2紧固连接在托梁翼缘38上。水平托梁3可以设置加劲肋41，增加强度。
前述的每个连接板7、抗剪板18、耳板14和节点板11均可以包括间隔一定间隙设置的两层钢板32、33，如图8-10所示，连接板7包括两层的层弧形钢板。竖向长圆孔9、V形孔20、耳板消栓孔16和节点板消栓孔分别开设在连接板7、抗剪板18、耳板14和节点板11的两层钢板32、33上。
连接柱1顶部、连接柱1底部、支撑杆4顶部和支撑杆4底部分别位于连接板7、抗剪板18、耳板14和节点板11的两层钢板32、33之间的间隙内。
具体的，连接柱1的连接柱腹板34上端插在连接板7的两层钢板32、33之间，连接柱1的连接柱腹板34下端插在抗剪板18的两层钢板之间，支撑杆4为圆钢管，其顶端和底端压扁，支撑杆4的底端和顶端的压扁结构分别插在耳板14和节点板11的两层钢板之间。
作为一种优选，本发明的抗震加固装置100的各个部件表面都可以按照设计要求做防火防锈处理。
本发明的施工方式如下：
1、在工厂预制好抗震加固装置100的各个部件，提前将自复位阻尼器组件2焊接在连接柱1上，将抗剪板18的两层钢板焊接在水平托梁3上。将各个部件运送到安装地点，所有钢结构部件均做防火除锈处理。
2、将两个节点板11分别与框架结构200底部左右两侧的梁柱节点202点焊接或通过植筋连接。
3、用顶撑支架临时支撑带有抗剪板18的水平托梁3，将两个支撑杆4底部分别与两个节点板11通过节点板消栓12连接，将两个支撑杆4顶部与水平托梁3端板40上的耳板14通过耳板销栓15连接。
4、将带有自复位阻尼器组件2的连接柱1的连接柱腹板34底部与水平托梁3上端的托梁翼缘38上的抗剪板18通过抗剪板螺栓19连接。每组自复位阻尼器组件2插入两个刚性连接棒22与托梁翼缘38采用螺栓连接的方式连接。
5、将带有自复位阻尼器组件2的连接柱1的连接柱腹板34顶部与连接板7通过连接板螺栓8连接，再将连接板7与上层框架梁201下翼缘焊接或通过植筋连接。安装好后拆除顶撑支架即可。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种框架结构的抗震加固装置，其特征在于，包括连接柱、自复位阻尼器组件、水平托梁和两个支撑杆，其中：
所述自复位阻尼器组件固定连接在所述连接柱上，所述连接柱和所述自复位阻尼器组件位于所述水平托梁上方，并且所述连接柱底部与所述水平托梁顶部连接，所述自复位阻尼器组件与所述水平托梁顶部连接，两个所述支撑杆分别位于所述水平托梁的下方的左右两侧，所述水平托梁的底部左右两侧分别与左右两侧的支撑杆顶部连接；
所述连接柱的顶部设置有用于将所述连接柱顶部与所述框架结构的上层框架梁中部连接的上部连接结构，左右两侧的支撑杆底部各设置有一个用于将左右两侧的支撑杆底部分别与所述框架结构底部左右两侧的梁柱节点连接的下部连接结构；
所述上部连接结构和下部连接结构均为装配式可拆卸连接结构；
所述连接柱底部通过梁柱连接结构与所述水平托梁顶部连接，所述梁柱连接结构包括抗剪板和两个抗剪板螺栓，所述抗剪板底部与所述水平托梁顶部固定连接，所述抗剪板上开设有两个V形孔，所述连接柱底部开设有两个抗剪板螺栓孔，两个抗剪板螺栓分别穿过所述V形孔和所述抗剪板螺栓孔将所述连接柱底部与所述抗剪板连接；
所述上部连接结构包括连接板和连接板螺栓，所述连接板顶部用于与所述框架结构的上层框架梁中部固定连接；
所述连接板上开设有一个竖向长圆孔，所述连接柱顶部开设有一个连接板螺栓孔，所述连接板螺栓穿过所述长圆孔和所述连接板螺栓孔将所述连接板与所述连接柱顶部连接；
所述水平托梁的底部左右两侧各通过一个梁杆连接结构分别与左右两侧的支撑杆顶部连接；所述梁杆连接结构包括耳板和耳板消栓，两个梁杆连接结构的耳板分别固定在所述水平托梁的底部左右两侧，所述耳板上开设有耳板消栓孔，所述支撑杆顶部开设有耳板铰接孔，所述耳板消栓穿过所述耳板消栓孔和所述耳板铰接孔将所述支撑杆顶部与所述耳板铰接；
所述下部连接结构包括节点板和节点板消栓，两个下部连接结构的节点板分别用于固定在所述框架结构底部左右两侧的梁柱节点上，所述节点板上开设有节点板消栓孔，所述支撑杆底部开设有节点板铰接孔，所述节点板消栓穿过所述节点板消栓孔和所述节点板铰接孔将所述支撑杆底部与所述节点板铰接。
2.根据权利要求1所述的框架结构的抗震加固装置，其特征在于，所述V形孔的上侧边为向上凸出的圆弧形，所述V形孔的左右两侧边的间距从上到下逐渐变小，所述V形孔的下侧边为向下凹陷的圆弧形。
3.根据权利要求2所述的框架结构的抗震加固装置，其特征在于，所述自复位阻尼器组件通过阻尼器连接结构与所述水平托梁顶部连接，所述阻尼器连接结构包括上下两端带螺纹的刚性连接棒，所述自复位阻尼器组件上开设有竖向通孔，所述水平托梁顶部开设有与所述竖向通孔对应的阻尼器连接孔，所述刚性连接棒穿过所述竖向通孔和阻尼器连接孔，并通过所述刚性连接棒上下两端的螺母将所述自复位阻尼器组件与所述水平托梁顶部连接。
4.根据权利要求3所述的框架结构的抗震加固装置，其特征在于，所述自复位阻尼器组件的数量为两个，两个自复位阻尼器组件分别位于所述连接柱的左右两侧，并且两个自复位阻尼器组件的内侧分别与连接柱的左右两侧固定连接；每个自复位阻尼器组件均包括水平底板，所述水平底板正上方设置有水平顶板，所述水平底板和水平顶板的外侧通过竖向侧板连接，每个自复位阻尼器组件的水平底板、水平顶板和竖向侧板围成的空间内均设置有若干个自复位阻尼器；
所述竖向通孔的数量与所述自复位阻尼器的数量相同，每个竖向通孔均包括分别开设在所述水平顶板、自复位阻尼器和水平底板上的顶板通孔段、阻尼器通孔段和底板通孔段。
5.根据权利要求4所述的框架结构的抗震加固装置，其特征在于，所述连接柱包括连接柱腹板，所述连接柱腹板竖向设置且与所述框架结构的平面平行，所述连接柱腹板左右两侧各连接有一个与所述连接柱腹板垂直的连接柱翼缘；
两个自复位阻尼器组件的内侧焊接在所述连接柱腹板左右两侧的连接柱翼缘上，所述连接板螺栓孔开设在所述连接柱腹板的顶部，所述抗剪板螺栓孔开设在所述连接柱腹板的底部。
6.根据权利要求5所述的框架结构的抗震加固装置，其特征在于，所述水平托梁包括托梁腹板，所述托梁腹板水平设置且与所述框架结构的平面平行，所述托梁腹板上下两端各连接有一个与所述托梁腹板垂直的托梁翼缘；
所述水平托梁的底部左右两侧倒角，所述倒角上设置有端板，所述耳板固定在所述端板上；所述抗剪板底部与所述水平托梁上端的托梁翼缘焊接，所述阻尼器连接孔开设在所述水平托梁上端的托梁翼缘上。
7.根据权利要求5所述的框架结构的抗震加固装置，其特征在于，每个连接板、抗剪板、耳板和节点板均包括间隔一定间隙设置的两层钢板，所述竖向长圆孔、V形孔、耳板消栓孔和节点板消栓孔分别开设在所述连接板、抗剪板、耳板和节点板的两层钢板上，所述连接柱顶部、所述连接柱底部、所述支撑杆顶部和所述支撑杆底部分别位于所述连接板、抗剪板、耳板和节点板的两层钢板之间的间隙内。
CN202210945215.5A 2022-07-27 2022-08-08 框架结构的抗震加固装置 Active CN115162770B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202221948602 2022-07-27
CN2022219486026 2022-07-27
CN202210889553 2022-07-27
CN2022108895531 2022-07-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115162770A CN115162770A (zh) 2022-10-11
CN115162770B true CN115162770B (zh) 2024-07-23

Family

ID=83301606

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210945213.6A Pending CN115095185A (zh) 2022-07-27 2022-08-08 带有抗震加固装置的框架结构
CN202222069785.0U Active CN218541647U (zh) 2022-07-27 2022-08-08 带有抗震加固装置的框架结构
CN202222069833.6U Active CN218541648U (zh) 2022-07-27 2022-08-08 框架结构的抗震加固装置
CN202210945215.5A Active CN115162770B (zh) 2022-07-27 2022-08-08 框架结构的抗震加固装置

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210945213.6A Pending CN115095185A (zh) 2022-07-27 2022-08-08 带有抗震加固装置的框架结构
CN202222069785.0U Active CN218541647U (zh) 2022-07-27 2022-08-08 带有抗震加固装置的框架结构
CN202222069833.6U Active CN218541648U (zh) 2022-07-27 2022-08-08 框架结构的抗震加固装置

Country Status (1)

Country Link
CN (4) CN115095185A (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115095185A (zh) * 2022-07-27 2022-09-23 山东大学 带有抗震加固装置的框架结构
CN116290375B (zh) * 2023-05-24 2023-08-18 中铁城建集团第一工程有限公司 抗震屈曲支撑系统及其支撑方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115095185A (zh) * 2022-07-27 2022-09-23 山东大学 带有抗震加固装置的框架结构

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8001734B2 (en) * 2004-05-18 2011-08-23 Simpson Strong-Tie Co., Inc. Moment frame links wall
JP5269475B2 (ja) * 2008-05-19 2013-08-21 宮澤 健二 制震デバイス
KR20090027705A (ko) * 2008-11-12 2009-03-17 누리씨에스티 주식회사 굴절강재댐퍼 및 이를 이용한 내진보강장치
KR200467787Y1 (ko) * 2011-06-08 2013-07-05 주식회사 에이브이티 마찰형 내진댐퍼
KR101442487B1 (ko) * 2013-03-08 2014-09-25 삼영엠텍(주) 댐퍼고정 장치와 수평보형 댐퍼를 이용한 구조물 내진보강방법
KR101468167B1 (ko) * 2013-10-29 2014-12-05 인천대학교 산학협력단 내진성능이 강화된 프레임 구조물 조립체
CN204001189U (zh) * 2014-05-06 2014-12-10 张泽宇 一种不承受竖向荷载的钢框架支撑结构体系
CN104278771B (zh) * 2014-11-08 2016-10-05 哈尔滨工业大学 一种三角钢板阻尼器
CN104674944A (zh) * 2015-02-09 2015-06-03 海南大学 新型可恢复功能框架-支撑结构体系
JP6480220B2 (ja) * 2015-03-17 2019-03-06 積水化学工業株式会社 制振装置
CN106149871B (zh) * 2016-07-01 2018-06-26 同济大学 一种木框架-耗能支撑抗侧力结构体系
CN107268825A (zh) * 2017-08-23 2017-10-20 陈云 自复位梁柱摩擦耗能节点
CN109057018B (zh) * 2018-08-15 2020-07-24 山东大学 基于形状记忆合金棒材的自复位柱脚节点及钢结构建筑
CN208749195U (zh) * 2018-08-27 2019-04-16 西安建筑科技大学 一种可更换的轴向拉压型软钢耗能阻尼器
CN110005132A (zh) * 2019-03-01 2019-07-12 北京工业大学 一种附加可更换抗侧剪力墙的自复位单向铰接柱脚节点
CN110306663B (zh) * 2019-06-17 2020-10-13 同济大学 一种自复位全装配式摩擦耗能钢框架梁柱节点
CN212026673U (zh) * 2020-02-26 2020-11-27 上海之景市政建设规划设计有限公司 一种建筑物抗震加固结构
CN112031504B (zh) * 2020-07-30 2021-09-28 河南理工大学 杠杆式惯容增效形状记忆合金自复位结构体系
CN212428184U (zh) * 2020-09-10 2021-01-29 福州大学 控制建筑结构地震损伤变形的外附摇摆加固装置
CN213509716U (zh) * 2020-10-10 2021-06-22 福州大学 提高震损rc框架结构抗震性能的加固构造
CN112482600B (zh) * 2020-11-19 2023-07-04 东北林业大学 一种用于加固建筑框架的复合阻尼器
CN112681549B (zh) * 2020-12-14 2022-03-01 大连交通大学 一种消能减震扭转阻尼器
CN113235754A (zh) * 2021-04-03 2021-08-10 河北工业大学 一种装配式梁柱框架的耗能支撑结构及施工方法
CN113323438A (zh) * 2021-06-03 2021-08-31 重庆工程职业技术学院 一种建筑结构的加固连接装置
CN113323179A (zh) * 2021-06-07 2021-08-31 江苏苏构建筑科技有限公司 一种超高层建筑约束支撑抗震结构及制作方法
CN216974274U (zh) * 2022-03-23 2022-07-15 徐剑 一种用于建筑工程框架梁加固装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115095185A (zh) * 2022-07-27 2022-09-23 山东大学 带有抗震加固装置的框架结构
CN218541648U (zh) * 2022-07-27 2023-02-28 山东大学 框架结构的抗震加固装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN218541647U (zh) 2023-02-28
CN115095185A (zh) 2022-09-23
CN218541648U (zh) 2023-02-28
CN115162770A (zh) 2022-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115162770B (zh) 框架结构的抗震加固装置
CN102363979B (zh) 一种通过角钢连接的高延性钢结构梁柱节点及其施工方法
CN114809277B (zh) 一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点
CN114086807A (zh) 一种带可更换梁柱连接节点的装配式混凝土框架结构体系
CN213572461U (zh) 一种装配式建筑的耗能结构
CN211690817U (zh) 一种梁柱连接件及梁柱框架
CN114775788B (zh) 一种装配式自复位抗震钢桁架梁体系
CN111677109A (zh) 一种可恢复功能自复位梁柱耗能节点
CN113931304B (zh) 一种可拆卸卡槽装配式梁柱节点连接结构
CN113529945B (zh) 一种自复位梁柱耗能连接件及其施工方法
CN111980437B (zh) 加固底层薄弱建筑结构的阻尼钢框架装置及施工方法
CN112095448B (zh) 高速铁路桥梁的装配式减震装置及其应用方法及更换方法
CN111734003B (zh) 一种震后可恢复的装配式冷弯方钢管柱脚
CN212295060U (zh) 一种带横撑的菱形网格支撑双重抗侧力框架
CN115126320A (zh) 一种装配式可更换梁柱连接节点结构
CN211396269U (zh) 一种新型的可更换rc连梁
CN218091272U (zh) 屈曲约束支撑连接结构
CN219431008U (zh) 一种可恢复功能的装配式异形柱钢框架-支撑结构体系
CN113123460B (zh) 一种连梁式钢连接耗能支撑框架体系及施工方法
CN220580188U (zh) 一种装配式可恢复混凝土框架梁柱节点
CN217204741U (zh) 一种带竖向可更换耗能连梁的偏心支撑形式
CN218060696U (zh) 一种装配式钢结构地基框架
CN115434418A (zh) 屈曲约束支撑连接结构及其安装和更换方法
CN220908826U (zh) 一种跨变形缝区域的幕墙龙骨安装结构
CN114000414B (zh) 可快速更换的分阶段耗能高铁桥钢条减震装置及应用方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20240612

Address after: 250100 No. 27 South Grand Road, Shandong, Ji'nan

Applicant after: SHANDONG University

Country or region after: China

Applicant after: Zhongke Zhiju (Jinan) New Materials Technology Co.,Ltd.

Applicant after: Shandong Yimeng Design Consulting Co.,Ltd.

Address before: 250100 No. 27 South Grand Road, Shandong, Ji'nan

Applicant before: SHANDONG University

Country or region before: China

Applicant before: Shandong Qianyue Construction Technology Co.,Ltd.

Applicant before: Shandong Yimeng Design Consulting Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant