一种自复位高延性装配式框架结构

本发明涉及建筑领域，特别是涉及一种自复位高延性装配式框架结构。

背景技术：

1、基于性能的建筑抗震设计是一种新的抗震设计理念，与传统的抗震设计方法相比，其不仅考虑建筑结构在地震作用下的强度，还关注建筑在地震中的位移、变形和耗能等性能指标。这种设计方法将建筑结构的性能作为设计的核心，从而使建筑能够在地震中具有更好的安全性和可靠性。装配式混凝土框架结构是一种是将混凝土构件在工厂中预制，然后在现场组装成为整个建筑的结构。混凝土框架梁柱节点和柱脚节点是建筑结构中非常重要的连接部位，其承载力和刚度对于整个结构的抗震性能和变形能力有很大影响，梁柱节点和柱脚节点的设计和施工质量直接影响整个框架结构的安全性和可靠性。在减震耗能设计中，通常采用一些特殊的减震耗能装置来增加梁柱节点和柱脚节点的耗能能力，如橡胶支座、摆锤式减震器、铅芯橡胶减震器等。这些减震耗能装置通过消耗地震能量来降低结构的震动响应，从而提高整个建筑物的抗震性能和安全性能。

2、但是传统装配式混凝土框架结构的节点设计存在一定的缺陷，节点连接的刚度和强度不足，容易发生脆性破坏，影响结构的整体抗震性能。现有自复位节点的自复位通过张拉直线形预应力钢绞线来实现，这需要沿梁通长布置预应力钢绞线，施工不方便，且节点的承载能力有限。装配式混凝土框架的耗能能力和变形能力差，在地震作用下容易发生较大的变形和破坏，且破坏后的恢复能力较差，需要进行较大的修复和加固，对建筑的使用和维护带来一定的困难。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种自复位高延性装配式框架结构。

2、本发明的目的通过以下技术方案实现：

3、一种自复位高延性装配式框架结构，包括预制柱，所述预制柱中部两侧分别固定有分隔钢板，分隔钢板中部连接有预制梁；所述分隔钢板中部以及对应的预制柱部分形成有安装通孔；预制梁内张拉有若干组自预制梁的中部分别向预制梁的顶面和底面延伸的弧形预应力钢绞线，弧形预应力钢绞线穿过预制柱和分隔钢板，并于预制梁顶面和底面锚固固定；预制梁内布设有若干梁纵筋；所述分隔钢板上部和下部固定有柱内钢筋，柱内钢筋通过螺纹套筒连接有弯曲耗能钢筋，弯曲耗能钢筋与梁纵筋相连。

4、进一步的改进，所述预制梁的连接端为“凸”字形结构；预制梁的连接端的顶端为核心区uhpc；弯曲耗能钢筋分别处于核心区uhpc的上侧和下侧。

5、进一步的改进，所述弯曲耗能钢筋的外侧盖设有预制uhpc板，预制uhpc板与核心区uhpc固定连接。

6、进一步的改进，所述核心区uhpc内预埋有预埋套筒，螺杆穿过预制uhpc板与预埋套筒螺纹连接并将预制uhpc板与核心区uhpc固定。

7、进一步的改进，所述预制uhpc板与核心区uhpc之间填充有后浇uhpc；所述弯曲耗能钢筋的耗能段包括有无粘结层。

8、进一步的改进，所述无粘结层为泡沫胶带。

9、进一步的改进，所述分隔钢板外侧面中部内凹设置。

10、进一步的改进，所述预制柱底部固定在底梁上；预制柱与底梁的连接结构和预制柱与预制梁的连接结构相同。

11、本发明的有益效果在于：

12、本结构具有残余位移小、自复位好、变形能力强和易于修复的优点。在本技术中，弯曲耗能钢筋与梁柱内钢筋通过螺纹套筒连接，置于预制板内，一旦耗能钢筋受损，只需取下预制uhpc板，凿除部分uhpc即可进行更换，修复效率提高。且弯曲耗能钢筋变形能力强，可提高框架的延性。在梁和柱的塑性铰区采用uhpc代替普通混凝土，可延缓混凝土的压碎剥落，提高承载能力。布置弧形预应力钢绞线方便张拉，且不需要通长布置，施工更加方便。将此梁柱节点和柱脚节点应用到框架结构中，提高框架的自复位能力和延性，从而提高其抗震性能。

技术特征：

1.一种自复位高延性装配式框架结构，包括预制柱（1），其特征在于，所述预制柱（1）中部两侧分别固定有分隔钢板（3），分隔钢板（3）中部连接有预制梁（2）；所述分隔钢板（3）中部以及对应的预制柱（1）部分形成有安装通孔；预制梁（2）内张拉有若干组自预制梁（2）的中部分别向预制梁（2）的顶面和底面延伸的弧形预应力钢绞线（5），弧形预应力钢绞线（5）穿过预制柱（1）和分隔钢板（3），并于预制梁（2）顶面和底面锚固固定；预制梁（2）内布设有若干梁纵筋（4）；所述分隔钢板（3）上部和下部固定有柱内钢筋（9），柱内钢筋（9）通过螺纹套筒（10）连接有弯曲耗能钢筋（8），弯曲耗能钢筋（8）与梁纵筋（4）相连。

2.如权利要求1所述的自复位高延性装配式框架结构，其特征在于，所述预制梁（2）的连接端为“凸”字形结构；预制梁（2）的连接端的顶端为核心区uhpc（11）；弯曲耗能钢筋（8）分别处于核心区uhpc（11）的上侧和下侧。

3.如权利要求2所述的自复位高延性装配式框架结构，其特征在于，所述弯曲耗能钢筋（8）的外侧盖设有预制uhpc板（6），预制uhpc板（6）与核心区uhpc（11）固定连接。

4.如权利要求3所述的自复位高延性装配式框架结构，其特征在于，所述核心区uhpc（11）内预埋有预埋套筒（13），螺杆（12）穿过预制uhpc板（6）与预埋套筒（13）螺纹连接并将预制uhpc板（6）与核心区uhpc（11）固定。

5.如权利要求3所述的自复位高延性装配式框架结构，其特征在于，所述预制uhpc板（6）与核心区uhpc（11）之间填充有后浇uhpc（7）；所述弯曲耗能钢筋（8）的耗能段包括有无粘结层。

6.如权利要求5所述的自复位高延性装配式框架结构，其特征在于，所述无粘结层为泡沫胶带。

7.如权利要求1所述的自复位高延性装配式框架结构，其特征在于，所述分隔钢板（3）外侧面中部内凹设置。

8.如权利要求1-7任一所述的自复位高延性装配式框架结构，其特征在于，所述预制柱（1）底部固定在底梁（14）上；预制柱（1）与底梁（14）的连接结构和预制柱（1）与预制梁（2）的连接结构相同。

技术总结
本发明公开了一种自复位高延性装配式框架结构，包括预制柱，所述预制柱中部两侧分别固定有分隔钢板，分隔钢板中部连接有预制梁；所述分隔钢板中部以及对应的预制柱部分形成有安装通孔；预制梁内张拉有若干组自预制梁的中部分别向预制梁的顶面和底面延伸的弧形预应力钢绞线，弧形预应力钢绞线穿过预制柱和分隔钢板，并于预制梁顶面和底面锚固固定；预制梁内布设有若干梁纵筋。本发明具有残余位移小、自复位好、变形能力强和易于修复的优点。

技术研发人员：马高,魏舒康
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16