CN206987189U - 一种可恢复功能连梁 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可恢复功能连梁，包括嵌固型钢，阻尼橡胶体，金属芯，连接板，固定螺栓，抗剪栓钉和填充材料。嵌固型钢伸入剪力墙肢，通过抗剪栓钉固定于连梁混凝土中，其端部通过固定螺栓与连接板相连。连接板内侧设置阻尼橡胶体，内部安装水平连接的金属芯。正常使用荷载及风荷载下，可恢复功能连梁具有足够的水平刚度与竖向承载力，保证建筑物的正常工作与其鲁棒性。当发生地震时，产生的较大剪力超过连梁正常使用状态的承载力，使连接板产生相对位移，金属芯迅速进入弹塑性状态，发生塑性变形并吸收能量，同时阻尼橡胶体提供恢复力并消耗能量，从而解决连梁震后不可修复的问题。该可恢复功能连梁制造简易、安装灵活、性能优越、耐久性好，可广泛应用于剪力墙结构连梁的设计应用当中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可恢复功能连梁，属于结构工程减振耗能技术领域。该可恢复功能连梁可广泛应用剪力墙结构连梁的设计当中。
背景技术
剪力墙结构出现于20实际60年代，其整体性好、抗侧刚度大、能有效地减少侧移并且具有良好的抗震性能，而被应用于高层钢筋混凝土结构中。剪力墙由剪力墙肢和连梁组成，其结构整体承载力刚度大，侧移变形小，无论在非地震区还是地震区均非常适用。地震荷载作用下，墙肢产生弯曲变形，使连梁产生转角，从而使连梁产生内力。同时连梁端部的弯矩、剪力和轴力又反过来减少了墙肢的内力和变形，对墙肢起到了一定的约束作用，改善了墙肢的受力状态。同时连梁会出现交叉裂缝，并形成塑性绞，结构刚度降低，变形加大，从而吸收大量的地震能量，通过塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力，对墙肢起到一定的约束作用，使剪力墙保持足够的刚度和强度。在这一过程中，连梁起到了一种耗能的作用，对减少墙肢内力，延缓墙肢屈服有着重要的作用。
然而大震下连梁内部钢筋往往发生屈服，破坏严重，不能再次使用，为结构日后的修复造成了不可避免的麻烦，因此研究一种震后可重新使用的连梁装置具有十分重要的工程意义。本使用新型设计一种可恢复功能连梁，连梁变形时消耗能量，并可解决其震后不可修复的问题。该可恢复功能连梁制造简易、安装灵活、性能优越、耐久性好，可广泛应用于剪力墙结构连梁的设计应用当中。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可恢复功能连梁，制造简易、安装灵活、性能优越、耐久性好，可广泛应用于剪力墙结构连梁的设计应用当中。
本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种可恢复功能连梁，包括嵌固型钢1、阻尼橡胶体2、金属芯3、连接板4、固定螺栓6、抗剪栓钉5和填充材料7；嵌固型钢1伸入位于两侧剪力墙，并通过抗剪栓钉5嵌固于剪力墙的连梁混凝土中，两块连接板4分别贴于两侧剪力墙外，其外侧与嵌固型钢1的端部通过固定螺栓6相连，两块连接板4内侧与阻尼橡胶体2两侧固定连接，两块连接板4内侧和金属芯3固定连接，金属芯3横向布置，且金属芯3内置于阻尼橡胶体2中；填充材料7布置于阻尼橡胶体2外侧，保证连梁正常工作时的使用美观性。
本实用新型中，阻尼橡胶体2由阻尼橡胶层与纤维加劲层叠合组成，纤维加劲层采用正交编织的碳纤维，纤维加劲层的两侧固定于两块阻尼橡胶层间，通过其拉伸于收缩提供阻尼橡胶体2恢复力与额外阻尼。
本实用新型中，阻尼橡胶体2外部涂有橡胶保护涂料，以增强其耐久性。
本实用新型中，金属芯3采用塑性变形具有滞后阻尼并可吸收能量的金属材料，具体为铅芯或形状记忆合金。
本实用新型中，所述填充材料7选用强度较小且可重新注模填充的材料，如低强度混凝土，以保证结构发生较大振动时连梁可发生正常耗能变形以及其后的重新填充使用。
本实用新型的优点是：
本可恢复功能连梁制造简易、安装灵活、性能优越，耐水性、耐化学腐蚀性好。正常使用荷载及风荷载下，可恢复功能连梁具有足够的水平刚度，与竖向承载力，保证建筑物的正常工作与其鲁棒性。当发生地震时，连接板产生相对位移，金属芯迅速进入弹塑性状态，变形加大，从而吸收大量的地震能量，同时可恢复功能连梁仍能传递弯矩和剪力，对墙肢起到一定的约束作用，使剪力墙保持足够的刚度和强度。其震后可恢复至原位，解决连梁震后不可修复的问题。
附图说明
图1为本实用新型装置侧截面图；
图2为本实用新型装置A-A截面图；
图中标号：1 嵌固型钢、2 阻尼橡胶体、3 金属芯、4 连接板、6 固定螺栓、5 抗剪栓钉、7 填充材料。
具体实施方式
下面结合附图和实例做进一步说明。
实施例１：如图所示，本实用新型主要包括嵌固型钢1、阻尼橡胶体2、金属芯3、连接板4、固定螺栓6、抗剪栓钉5、填充材料7。嵌固型钢1选用标准工字钢，通过钢制抗剪栓钉5固定于连梁混凝土中，组成整体的非屈服区域。固定螺栓6为剪切型高强螺栓，连接嵌固型钢1与连接板4。连接板内侧阻尼橡胶体2通过硫化剂与其完全粘结，外侧涂有防腐漆。阻尼橡胶体2由阻尼橡胶层与纤维加劲层叠合组成，橡胶层材料选用氯丁橡胶，其厚度4mm-8mm，纤维加劲层采用正交编织的碳纤维，阻尼橡胶体2内部设置横向对称的四根圆柱形金属芯3，组成整体的屈服区域。浇筑可恢复功能连梁时，先安装浇筑非屈服区域，再安装屈服区域。
正常使用荷载及风荷载下，可恢复功能连梁具有足够的水平刚度，与竖向承载能力，无明显变形，保证剪力墙结构的正常工作与其鲁棒性。当发生地震时，产生的较大剪力超过连梁正常使用状态的承载力，使连接板4产生相对位移，金属芯3进入弹塑性状态，发生塑性变形并吸收能量，同时阻尼橡胶体2提供恢复力并消耗能量，震后复位，仅需重新填注收到破坏的填充材料7，从而解决连梁震后不可修复的问题并可一定程度上减轻地震效应。
Claims (6)
1.一种可恢复功能连梁，包括嵌固型钢（1）、阻尼橡胶体（2）、金属芯（3）、连接板（4）、固定螺栓（6）、抗剪栓钉（5）和填充材料（7）；其特征在于：嵌固型钢（1）伸入位于两侧剪力墙，并通过抗剪栓钉（5）嵌固于剪力墙的连梁混凝土中，两块连接板（4）分别贴于两侧剪力墙外，其外侧与嵌固型钢（1）的端部通过固定螺栓（6）相连，两块连接板（4）内侧与阻尼橡胶体（2）两侧固定连接，两块连接板（4）内侧和金属芯（3）固定连接，金属芯（3）横向布置，且金属芯（3）内置于阻尼橡胶体（2）中；填充材料（7）布置于阻尼橡胶体（2）外侧。
2.根据权利要求1所述可恢复功能连梁，其特征在于：阻尼橡胶体（2）由阻尼橡胶层与纤维加劲层叠合组成，纤维加劲层采用正交编织的碳纤维，纤维加劲层的两侧固定于两块阻尼橡胶层间，通过其拉伸于收缩提供阻尼橡胶体（2）恢复力与额外阻尼。
3.根据权利要求1所述的可恢复功能连梁，其特征在于：阻尼橡胶体（2）外部涂有橡胶保护涂料，以增强其耐久性。
4.根据权利要求1所述的可恢复功能连梁，其特征在于：金属芯（3）采用塑性变形具有滞后阻尼并可吸收能量的金属材料，具体为铅芯或形状记忆合金。
5.根据权利要求1所述的可恢复功能连梁，其特征在于：金属芯（3）为圆柱体，其径向尺寸设计应保证可恢复功能连梁正常使用状态下的水平及竖向承载力，且具有足够大的变形能力储备。
6.根据权利要求1所述的可恢复功能连梁，其特征在于：填充材料（7）采用强度较小，且可重新注模填充的材料。
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| CN206987189U true CN206987189U (zh) | 2018-02-09 |
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ID=61423113
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| Country | Link |
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| CN (1) | CN206987189U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110016937A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-07-16 | 南京工业大学 | 一种预制综合管廊减震防水系统 |
| CN111042563A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-04-21 | 东南大学 | 一种sma-frp抗剪增强混凝土梁装置及其实施方法 |
| CN112982823A (zh) * | 2021-02-27 | 2021-06-18 | 中国地震局工程力学研究所 | 一种具有弯剪分控耗能机制的震后功能可恢复连梁 |
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2017
- 2017-01-11 CN CN201720026128.4U patent/CN206987189U/zh not_active Expired - Fee Related
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