CN207296559U - 一种自复位柱脚 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种自复位柱脚，包括钢柱、悬挑板、底板和锚杆，钢柱的底端外侧设置有悬挑板，悬挑板通过支撑板与底板相固定，底板用于固定在基础的限位凹槽内，锚杆穿过悬挑板与基础固定连接；锚杆上位于悬挑板的顶端设置有碟形弹簧组。本实用新型中的自复位柱脚，通过复合组合碟形弹簧和形状记忆合金丝束不仅可以显著增加整体结构的耗能性能，而且自恢复能力显著提高，设置在柱底的橡胶垫对摇摆界面也能起到缓冲作用，该自复位柱脚可用于高烈度地震区的重要建筑结构中，具备很强的耗能和自复位能力，其结构稳定性强，意义重大，可广泛应用于各类可恢复功能建筑结构领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及抗震结构体系技术领域，特别是涉及一种自复位柱脚。
背景技术
近年来，可恢复功能结构成为研究热点，备受人们关注，它不仅能在地震时保护人们的生命财产安全，也能在强震后快速恢复结构的正常使用功能，减少受损结构的修复加固费用。自复位柱脚可以在中震或者大震时通过柱体底部的抬升从而减轻结构的破坏。研究表明，结构的摇摆可以降低地震作用并提高结构本身的延性设计需求，减少地震破坏，节约结构造价。放松结构与基础间约束或构件间约束，使结构与基础或构件接触面处仅有受压能力而无受拉能力，则结构在地震作用下发生摇摆，通过预应力使结构复位，形成自复位结构。
因此，研制开发一种具备较强耗能能力和具有一定自复位功能的自复位柱脚就显得既迫切又有意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种自复位柱脚，以解决上述现有技术存在的问题，该自复位柱脚耗能能力强，且具备优良的自动恢复能力。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种自复位柱脚，包括钢柱、悬挑板、底板和锚杆，所述钢柱的底端外侧设置有所述悬挑板，所述悬挑板通过支撑板与所述底板相固定，所述底板用于固定在基础的限位凹槽内，所述锚杆穿过所述悬挑板与基础固定连接；所述锚杆上位于所述悬挑板的顶端设置有碟形弹簧组。
可选的，所述锚杆为高强锚杆，所述高强锚杆安装在所述钢柱的两侧或四周。
可选的，所述高强锚杆的顶端位于所述碟形弹簧组的两侧安装有刚性垫板。
可选的，所述碟形弹簧组为复合组合的碟形弹簧，所述底板为平齐式底板。
可选的，所述自复位柱脚还包括缓冲橡胶垫，所述缓冲橡胶垫布置在所述基础的限位凹槽的底部和四周。
可选的，所述自复位柱脚还包括形状记忆合金丝束，所述形状记忆合金丝束的上端固定在所述钢柱上，所述形状记忆合金丝束的下端依次穿过所述悬挑板、底板和缓冲橡胶垫后与所述基础相固定。
可选的，所述形状记忆合金丝束和所述锚杆的底端通过一横杆在所述基础内固定连接。
可选的，所述自复位柱脚还包括加强板组，所述加强板组固定设置在所述悬挑板与所述底板之间；所述加强板组包括翼缘加强板和传力加强板。
可选的，所述翼缘加强板为位于所述钢柱的翼缘内侧加强板或位于所述钢柱的翼缘外侧加强板。
可选的，所述传力加强板垂直于所述悬挑板，且与所述支撑板位于同一平面内。
本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
本实用新型自复位柱脚的耗能能力和自恢复能力强。相比目前已有自复位柱脚，本实用新型通过复合组合碟形弹簧和形状记忆合金丝束不仅可以显著增加整体结构的耗能性能，而且自恢复能力显著提高，设置在柱底的橡胶垫对摇摆界面也能起到缓冲作用。
自复位柱脚的结构更稳定。复合组合碟形弹簧和形状记忆合金丝束实现对柱脚刚度、弯矩和转角的控制，本实用新型中将碟形弹簧设置在悬挑板上而未直接设置在柱子底板上，为了能够有效减小柱底的转动半径并降低对底板的刚度需求，限位凹槽实现对柱底侧向位移的控制。
本实用新型可用于高烈度地震区的重要建筑结构中，具备很强的耗能和自复位能力，其结构稳定性强，意义重大，可广泛应用于各类可恢复功能建筑结构领域。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型中自复位柱脚(翼缘加强板位于钢柱的翼缘内侧)的整体结构示意图一；
图2为图1的俯视图；
图3为本实用新型中自复位柱脚(翼缘加强板位于钢柱的翼缘外侧)的整体结构示意图二；
图4为图3的俯视图；
其中，1钢柱；2形状记忆合金丝束；3碟形弹簧组；4悬挑板；5支撑板；6缓冲橡胶垫；7限位凹槽；8基础；9底板；10锚杆；11翼缘加强板；12刚性垫板；13传力加强板。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种自复位柱脚，以解决上述现有技术存在的问题，该自复位柱脚耗能能力强，且具备优良的自动恢复能力。
本实用新型提供的自复位柱脚，包括钢柱、悬挑板、底板和锚杆，钢柱的底端外侧设置有悬挑板，悬挑板通过支撑板与底板相固定，底板用于固定在基础的限位凹槽内，锚杆穿过悬挑板与基础固定连接；锚杆上位于悬挑板的顶端设置有碟形弹簧组。
钢柱、悬挑板、底板和锚杆组成柱脚的基本框架，复合组合碟形弹簧的设置可以显著增加整体结构的耗能性能，而且自恢复能力显著提高，使柱脚能够实现自复位的效果。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
请参考图1-4，其中，图1为本实用新型中自复位柱脚(翼缘加强板位于钢柱的翼缘内侧)的整体结构示意图一；图2为图1的俯视图；图3为本实用新型中自复位柱脚(翼缘加强板位于钢柱的翼缘外侧)的整体结构示意图二；图4为图3的俯视图。
实施例一
如图1-2所示，本实施例提供一种自复位柱脚，包括钢柱1、悬挑板4、底板9和锚杆10，钢柱1的底端外侧设置有悬挑板4，悬挑板4通过支撑板5与底板9相固定，底板9用于固定在基础8的限位凹槽7内，锚杆10穿过悬挑板4与基础8固定连接；锚杆10上位于悬挑板4的顶端设置有碟形弹簧组3。
锚杆10为高强锚杆，高强锚杆安装在钢柱1的两侧或四周；高强锚杆的顶端位于碟形弹簧组3的两侧安装有刚性垫板12；底板9为平齐式底板，悬挑板4与平齐式底板的净距离至少5厘米以上。自复位柱脚还包括缓冲橡胶垫6，缓冲橡胶垫6布置在基础8的限位凹槽7的底部和四周，对摇摆界面也能起到缓冲作用。
碟形弹簧组3为复合组合的碟形弹簧，当叠合时，相对于同一变形，弹簧数越多则载荷越大，所能承受的形变及自主恢复能力更好；复合组合弹簧应施加20％-80％的初始预压应变。
自复位柱脚还包括形状记忆合金丝束2，形状记忆合金丝束2的上端固定在钢柱1上，形状记忆合金丝束2的下端依次穿过悬挑板4、底板9和缓冲橡胶垫6后与基础8相固定；形状记忆合金丝束2应施加30％-70％的初始预拉应变，通过设置形状记忆合金丝束2，使柱脚具有变形恢复能力，与前述的复合组合的碟形弹簧可以显著增加整体结构的耗能性能，而且自恢复能力显著提高。且将碟形弹簧设置在悬挑板4上而未直接设置在柱子底板上，为了能够有效减小柱底的转动半径并降低对底板9的刚度需求。
形状记忆合金丝束2和锚杆10的底端通过一横杆在基础8内固定连接，起到进一步的稳固作用。
自复位柱脚还包括加强板组，加强板组固定设置在悬挑板4与底板9之间；加强板组包括翼缘加强板11和传力加强板13。
翼缘加强板11为位于钢柱1的翼缘内侧加强板；传力加强板13垂直于悬挑板4，且与支撑板5位于同一平面内。
实施例二
如图3-4所示，本实施例提供一种自复位柱脚，其整体结构与实施例一中的自复位柱脚相同，唯一不同之处在于：
本实施例中的翼缘加强板11为位于钢柱1的翼缘外侧的加强板，即翼缘加强板11的设置位置不同。施工时可以根据具体情况进行适应性的选择，目的在于使施工方式更便捷。
本实用新型的自复位柱脚可用于高烈度地震区的重要建筑结构中，具备很强的耗能和自复位能力，其结构稳定性强，意义重大，可广泛应用于各类可恢复功能建筑结构领域。
需要说明的是，本实用新型的自复位柱脚中悬挑板与平齐式底板的净距离的数值并不局限于上述实施例中的描述，只要能满足施工需求即可；复合组合的碟形弹簧的预压应力和形状记忆合金丝束的预拉应力的数值也可以根据具体情况采用相应的合适的参数，均在本实用新型的保护范围内。
本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种自复位柱脚，其特征在于：包括钢柱、悬挑板、底板和锚杆，所述钢柱的底端外侧设置有所述悬挑板，所述悬挑板通过支撑板与所述底板相固定，所述底板用于固定在基础的限位凹槽内，所述锚杆穿过所述悬挑板与基础固定连接；所述锚杆上位于所述悬挑板的顶端设置有碟形弹簧组。
2.根据权利要求1所述的自复位柱脚，其特征在于：所述锚杆为高强锚杆，所述高强锚杆安装在所述钢柱的两侧或四周。
3.根据权利要求2所述的自复位柱脚，其特征在于：所述高强锚杆的顶端位于所述碟形弹簧组的两侧安装有刚性垫板。
4.根据权利要求1所述的自复位柱脚，其特征在于：所述碟形弹簧组为复合组合的碟形弹簧，所述底板为平齐式底板。
5.根据权利要求1所述的自复位柱脚，其特征在于：所述自复位柱脚还包括缓冲橡胶垫，所述缓冲橡胶垫布置在所述基础的限位凹槽的底部和四周。
6.根据权利要求5所述的自复位柱脚，其特征在于：所述自复位柱脚还包括形状记忆合金丝束，所述形状记忆合金丝束的上端固定在所述钢柱上，所述形状记忆合金丝束的下端依次穿过所述悬挑板、底板和缓冲橡胶垫后与所述基础相固定。
7.根据权利要求6所述的自复位柱脚，其特征在于：所述形状记忆合金丝束和所述锚杆的底端通过一横杆在所述基础内固定连接。
8.根据权利要求1所述的自复位柱脚，其特征在于：所述自复位柱脚还包括加强板组，所述加强板组固定设置在所述悬挑板与所述底板之间；所述加强板组包括翼缘加强板和传力加强板。
9.根据权利要求8所述的自复位柱脚，其特征在于：所述翼缘加强板为位于所述钢柱的翼缘内侧加强板或位于所述钢柱的翼缘外侧加强板。
10.根据权利要求8所述的自复位柱脚，其特征在于：所述传力加强板垂直于所述悬挑板，且与所述支撑板位于同一平面内。
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|---|---|---|---|---|
| CN107339003A (zh) * | 2017-08-23 | 2017-11-10 | 陈云 | 一种自复位柱脚 |
| CN110835975A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-02-25 | 海南大学 | 一种韧性耗能钢柱及其施工安装方法 |
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