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耗能钢棒和具有其的混凝土耗能结构制造技术

技术编号:15528214 阅读:171 留言:0更新日期:2017-06-04 15:51
本发明专利技术公开了一种耗能钢棒和具有其的混凝土耗能结构,所述耗能钢棒包括:钢棒本体,所述钢棒本体上设有削弱其强度的削弱结构,以使所述钢棒本体的至少一部分形成为耗能段;一个或两个连接段,一个或两个所述连接段设在所述钢棒本体的一端或两端且与所述钢棒本体同轴设置,所述耗能段的强度小于所述钢棒本体的未形成所述耗能段的部分的强度以及所述连接段的强度。根据本发明专利技术实施例的耗能钢棒,耗能能力强,变形能力大,可以提高结构的抗震性能,减小主体结构的损伤。

Energy dissipation steel bar and concrete energy dissipation structure having the same

The invention discloses a steel bar and concrete with energy dissipation structure, the energy consumption of steel bar comprises a steel rod body, the rod body is provided with a weakened structure weakens the strength of the steel bar body at least a portion of the formation energy; one or two connection section one or two of the connection section is arranged at one end or two ends of steel rod body and provided with the steel rod body coaxial, the energy dissipation section strength is less than that of the steel bar body does not form part of the strength of the energydissipation segment and the connecting segment. The energy dissipation steel bar according to the embodiment of the invention has the advantages of strong energy consumption and large deformation capacity, and can improve the seismic performance of the structure and reduce the damage of the main structure.

【技术实现步骤摘要】
耗能钢棒和具有其的混凝土耗能结构
本专利技术涉及土木工程结构消能减震
,更具体地,涉及一种土木工程结构消能减震。
技术介绍
传统结构通过节点的延性变形来耗能抗震。比如钢框架,钢筋混凝土框架,钢筋混凝土剪力墙等结构体系,地震后结构节点处往往产生较大的塑性变形,混凝土压溃,钢筋受压屈曲,损伤严重,因此增加了修复的费用和难度。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本专利技术提出了一种耗能钢棒,所述耗能钢棒的耗能能力强,变形能力大,可以提高结构的抗震性能,减小主体结构的损伤。本专利技术还提出了一种具有上述耗能钢棒的混凝土耗能结构。根据本专利技术实施例的耗能钢棒,包括:钢棒本体,所述钢棒本体上设有削弱其强度的削弱结构,以使所述钢棒本体的至少一部分形成为耗能段;一个或两个连接段,一个或两个所述连接段设在所述钢棒本体的一端或两端且与所述钢棒本体同轴设置,所述耗能段的强度小于所述钢棒本体的未形成所述耗能段的部分的强度以及所述连接段的强度。根据本专利技术实施例的耗能钢棒,耗能能力强,变形能力大,可以提高结构的抗震性能,减小主体结构的损伤。另外,根据本专利技术上述实施例的耗能钢棒还可以具有如下附加的技术特征:根据本专利技术的一些实施例,所述钢棒本体的横截面形成为圆形,所述削弱结构形成为设在所述钢棒本体的外周面的切边结构,所述耗能段的横截面形成为多边形,所述多边形以所述圆形为外接圆。可选地,所述多边形的每条边形成为直线形或内凸弧形。根据本专利技术的一些实施例,所述钢棒本体的横截面为方形,所述耗能结构形成为贯穿所述钢棒本体的两个相对侧面的耗能孔,所述耗能孔为圆形孔或多边形孔。可选地,所述耗能孔包括多个,多个所述耗能孔沿所述钢棒本体的轴向间隔开设置,每个所述耗能孔的延伸方向与所述耗能段的轴向垂直。根据本专利技术的一些实施例,所述钢棒本体的横截面为方形,所述削弱结构形成为耗能槽,所述耗能槽设在所述钢棒本体的两个相对侧面上且关于所述钢棒本体的中心轴线对称设置。可选地,所述耗能槽为V形槽且沿所述钢棒本体的轴向分布有多个,相邻的两个所述耗能槽的侧壁相连且连接处与所述钢棒本体的未设置耗能槽的外周面平齐。可选地,所述钢棒本体和所述连接段为一体件。根据本专利技术实施例的混凝土耗能结构,包括:混凝土层、根据本专利技术上述实施例的耗能钢棒和无粘结层,所述耗能钢棒设在所述混凝土层内,所述连接段与所述混凝土层相连且伸出所述混凝土层;所述无粘结层包裹在所述耗能钢棒上以将所述混凝土层和所述耗能钢棒间隔开。根据本专利技术实施例的混凝土耗能结构,可以提高结构的抗震性能,减小主体结构的损伤,并具有施工简单、更换方便、成本低廉等优点。根据本专利技术的一些实施例,所述无粘结层为无粘结保护套,所述无粘结保护套套设在所述耗能钢棒上,所述连接段上设有固定孔,所述耗能钢棒通过伸入所述固定孔内的螺纹紧固件与所述混凝土层相连。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1是根据本专利技术实施例的耗能钢棒的结构示意图;图2是沿图1中A-A线的剖视图;图3是根据本专利技术实施例的耗能钢棒的结构示意图;图4是沿图3中B-B线的剖视图;图5是根据本专利技术实施例的耗能钢棒的结构示意图;图6是沿图5中C-C线的剖视图;图7是根据本专利技术实施例的耗能钢棒的结构示意图;图8是沿图7中D-D线的剖视图;图9是根据本专利技术实施例的耗能钢棒的结构示意图;图10是根据本专利技术实施例的耗能钢棒的结构示意图;图11是根据本专利技术一些实施例的混凝土耗能结构的结构示意图;图12是根据本专利技术另一些实施例的混凝土耗能结构的结构示意图;图13是根据本专利技术再一些实施例的混凝土耗能结构的结构示意图。附图标记:1000:混凝土耗能结构;100:耗能钢棒;200:混凝土层;300:无粘结层;401:框架柱;402:框架梁;403:基础;1:钢棒本体;11:耗能段;12:耗能孔;13:耗能槽;2:连接段;21:固定孔。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本专利技术,而不能理解为对本专利技术的限制,本领域的普通技术人员在本专利技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。在本专利技术的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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。在本专利技术的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。在本专利技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面结合附图详细描述根据本专利技术实施例的耗能钢棒100,该耗能钢棒100可以应用于混凝土耗能结构1000中,但不限于此。参照图1-10所示,根据本专利技术实施例的耗能钢棒100可以包括钢棒本体1和一个或两个连接段2。钢棒本体1上可以设有削弱其强度的削弱结构,以使钢棒本体1的至少一部分形成为耗能段11。由于削弱结构的强度被削弱,削弱结构可具有较大的变形能力,在受到外界拉力的作用时,耗能段11可以屈服耗能,在受到外界压力的作用时,耗能段11可以发生高阶模态屈曲耗能,因此具有较强的耗能能力。如图1-图10所示,一个或两个连接段2可以设在钢棒本体1的一端或两端,以方便钢棒本体1的连接。例如,如图1所示,连接段2可为两个,两个连接段2分别设在钢棒本体1的两端。连接段2可与钢棒本体1同轴设置,以在耗能钢棒100受力时连接段2可将手里传递给耗能段11,由耗能段11变形耗能。耗能段11的强度可以小于钢棒本体1的未形成耗能段11的部分以及连接段2的强度。也就是说,耗能段11的强度小于耗能钢棒100的其余部分的强度。从而耗能钢棒100不受外力时,耗能钢棒100可具有一定强度以提供支撑作用,而耗能钢棒100在受外力作用时,耗能段11优先发生变形,消耗能量。将耗能钢棒100应用在建筑结构中,发生地震时,耗能段11优先发生变形,消耗地震能量,从而可以提高结构的抗震性能,减小建筑主体结构的损伤。根据本专利技术实施例的耗能钢棒100,通过在钢棒本体1上设置削弱其强度的削弱结构,将钢棒本体1的至少一部分形成为耗能段11,将一个或两个连接段2设在钢棒本体1的一端或两端,使耗能段11与钢棒本体1同轴设置,并将耗能段11的强度设置为小于钢棒本体1的未形成耗能段1本文档来自技高网...
耗能钢棒和具有其的混凝土耗能结构

【技术保护点】
一种耗能钢棒,其特征在于,包括:钢棒本体,所述钢棒本体上设有削弱其强度的削弱结构,以使所述钢棒本体的至少一部分形成为耗能段;一个或两个连接段,一个或两个所述连接段设在所述钢棒本体的一端或两端且与所述钢棒本体同轴设置,所述耗能段的强度小于所述钢棒本体的未形成所述耗能段的部分的强度以及所述连接段的强度。

【技术特征摘要】
1.一种耗能钢棒,其特征在于,包括:钢棒本体,所述钢棒本体上设有削弱其强度的削弱结构,以使所述钢棒本体的至少一部分形成为耗能段;一个或两个连接段,一个或两个所述连接段设在所述钢棒本体的一端或两端且与所述钢棒本体同轴设置,所述耗能段的强度小于所述钢棒本体的未形成所述耗能段的部分的强度以及所述连接段的强度。2.根据权利要求1所述的耗能钢棒,其特征在于,所述钢棒本体的横截面形成为圆形,所述削弱结构形成为设在所述钢棒本体的外周面的切边结构,所述耗能段的横截面形成为多边形,所述多边形以所述圆形为外接圆。3.根据权利要求2所述的耗能钢棒,其特征在于,所述多边形的每条边形成为直线形或内凸弧形。4.根据权利要求1所述的耗能钢棒,其特征在于,所述钢棒本体的横截面为方形,所述耗能结构形成为贯穿所述钢棒本体的两个相对侧面的耗能孔,所述耗能孔为圆形孔或多边形孔。5.根据权利要求4所述的耗能钢棒,其特征在于,所述耗能孔包括多个,多个所述耗能孔沿所述钢棒本体的轴向间隔开设置,每个所述耗能孔的延伸方向与所述耗能段的轴向垂直。6...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘鹏沈绍冬王海深刘航
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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