The invention discloses a mid-column node with self-resetting function and a resetting method based on an assembled underground structure, which is suitable for the technical field of seismic and shock absorption of underground structures. Set in the underground space consisting of prefabricated roof, prefabricated floor and prefabricated side wall, including prefabricated reinforced concrete column, prefabricated longitudinal beam, elastic shock absorption layer, steel cushion plate, spring sleeve, high strength spring, arc piston plate, steel spherical groove, steel ball, pre-stressed reinforcement hole, pre-stressed reinforcement bar, anchorage and sealing rubber plug. Prefabricated reinforced concrete columns can produce allowable displacement under earthquake action, and can automatically reset the \flexible\ assembly members after earthquake. The shear and compressive failure capacity of the middle column is improved by the permissible displacement in the horizontal direction formed by the vertical elastic shock absorber layer and the gap between the steel ball and the groove. At the same time, the post-earthquake self-reset of the middle column is realized by using the prestressing force and the weight of the structure.
【技术实现步骤摘要】
一种基于装配式地下结构具有自复位功能的中柱节点及复位方法
:本专利技术涉及一种中柱节点及复位方法,尤其适用于地下结构抗震减震
的基于装配式地下结构具有自复位功能的中柱节点及复位方法。技术背景:以往由于地下结构震害资料较少,人们普遍认为地下结构受周围土体约束,具有很强的抗震性能,不会在地震中破坏。然而,在近些年的地震中,地下结构都遭到了不同程度的破坏,以1995年神户地震中破坏最严重的大开车站为例,中柱周围由于没有介质约束,且相对于侧墙而言,中柱是一种间断结构,因此中柱抗剪切变形能力弱于侧墙,柱端的固定连接方式,使中柱承受很大的弯矩及剪力,在地震作用下往往出现剪压破坏。所以在大开车站中,中柱的最先破坏导致了顶板的倾覆性坍塌。如何提高中柱的抗剪切变形能力成为地下结构抗震性能的关键因素,而目前兴起的装配式地下结构在很大程度上改善了传统中柱结构在连接处变形能力差、变形不连续等弊端。但常规预制装配式中柱在变形后很难实现自复位功能,如“一种自复位装配式地铁车站柔性抗震结构”(专利号CN106351494A)和专利“一种地铁车站自复位柱脚节点”(专利号CN204456446U)主要依靠橡胶支座的弹性恢复力实现自复位功能,而专利“一种具备自复位功能的剪力销栓接内柱的装配整体式地下框架结构”(专利号CN108222064A)则是依靠预应力筋拉力实现自复位。以上专利技术均能在一定程度上实现构件的自复位功能,但对于水平剪切位移的自复位效果不是很显著。而专利“可恢复功能预制柱脚节点”(专利号CN103243814A)虽能解决水平位移的自复位,但由于柱端的凸起,会引起应力 ...
【技术保护点】
1.一种基于装配式地下结构具有自复位功能的中柱节点,设置在由预制顶板(14a)、预制底板(14b)和预制侧墙(15)构成的地下空间中,其特征在于:它包括预制钢筋混凝土柱(1)、预制纵梁(2)、弹性减震层(3)、钢垫板(4)、弹簧套筒(5)、高强度弹簧(6)、弧形活塞片(7)、钢制球形凹槽(8)、钢球(9)、预应力加强筋孔(10)、预应力加强筋(11)、锚具(12)和密封橡胶塞(13);所述预制钢筋混凝土柱(1)两端均设有弹性减震层(3),预制纵梁(2)和预制钢筋混凝土柱(1)的接触面上设有钢垫板(4);预制纵梁(2)包括预制顶梁(2a)和预制底梁(2b),预制顶梁(2a)和预制底梁(2b)分别设置在预设的预制钢筋混凝土柱(1)上下两端,其中预制顶梁(2a)设置在预制顶板(14a)上,预制底梁(2b)设置在预制底板(14b)处;预制混凝土柱(1)两端以及与预制混凝土柱(1)相接触的预制纵梁(2)端面处分别埋设有上下两个钢制球形凹槽(8),钢制球形凹槽(8)中设置有钢球(9);所述钢制球形凹槽(8)分为上半球凹槽(8a)和下半球凹槽(8b),上半球凹槽(8a)分别埋设在顶梁(2a)处的接触 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于装配式地下结构具有自复位功能的中柱节点,设置在由预制顶板(14a)、预制底板(14b)和预制侧墙(15)构成的地下空间中,其特征在于:它包括预制钢筋混凝土柱(1)、预制纵梁(2)、弹性减震层(3)、钢垫板(4)、弹簧套筒(5)、高强度弹簧(6)、弧形活塞片(7)、钢制球形凹槽(8)、钢球(9)、预应力加强筋孔(10)、预应力加强筋(11)、锚具(12)和密封橡胶塞(13);所述预制钢筋混凝土柱(1)两端均设有弹性减震层(3),预制纵梁(2)和预制钢筋混凝土柱(1)的接触面上设有钢垫板(4);预制纵梁(2)包括预制顶梁(2a)和预制底梁(2b),预制顶梁(2a)和预制底梁(2b)分别设置在预设的预制钢筋混凝土柱(1)上下两端,其中预制顶梁(2a)设置在预制顶板(14a)上,预制底梁(2b)设置在预制底板(14b)处;预制混凝土柱(1)两端以及与预制混凝土柱(1)相接触的预制纵梁(2)端面处分别埋设有上下两个钢制球形凹槽(8),钢制球形凹槽(8)中设置有钢球(9);所述钢制球形凹槽(8)分为上半球凹槽(8a)和下半球凹槽(8b),上半球凹槽(8a)分别埋设在顶梁(2a)处的接触面中心和混凝土柱(1)底面中心,下半球凹槽(8b)分别埋设在底梁(2b)处的接触面中心和混凝土柱(1)顶面中心;所述的上半球凹槽(8a)顶部开有和弹簧套筒(5)等大的孔洞,弹簧套筒(5)在孔洞处与上半球凹槽(8a)通过焊接方式连接,弹簧套筒(5)中设有高强度弹簧(6),高强度弹簧(6)下端连接弧形活塞片(7),弧形活塞片(7)紧压着位于钢制球形凹槽(8)中的钢球(9),弹簧套筒(5)、高强度弹簧(6)和弧形活塞片(7)三者之间无固定连接装置,仅依靠压力夹紧,所述的弧形活塞片(7)在弹性减震层(3)受到压缩,或预制混凝土柱(1)发生水平方向位移时可在弹簧套筒(5)中做往复运动。2.根据权利要求1所述的基于装配式地下结构具有自复位功能的中柱节点,其特征在于:所述预制钢筋混凝土柱(1)截面为矩形或圆形,所述预制钢筋混凝土柱(1)上设有多个预应力加强筋孔(10),预应力加强筋孔(10)中设有贯穿预制顶梁(2a)、弹性减震层(3)、预制钢筋混凝土柱(1)和预制底梁(2b)的预应力加强筋(11),预应力加强筋孔(10)两端设有密封橡胶塞(13)密封,预应力加强筋(11)两端最终使用锚具(12)分别固定在预制顶板(14a)、预制底板(14b)上。3.根据权利要求2所述的基于装...
【专利技术属性】
技术研发人员:崔振东,刘祥,商闯,詹志祥,许旭兵,杨雪影,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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