提高震损装配式框架结构抗震性能的加固构造制造技术

本实用新型专利技术涉及一种提高震损装配式框架结构抗震性能的加固构造，包括两两竖直设置的预制柱和水平设在两预制柱之间的若干层预制梁，在预制柱与预制梁拐角处表面均具有ECC混凝土浇筑层，该ECC混凝土浇筑层在预制柱上具有纵向截长度段，该ECC混凝土浇筑层在预制梁上具有横向截长度段，所述纵向截长度段和横向截长度段垂直衔接且一体浇筑而成，在纵向相邻的预制梁之间设置有至少一根的斜置约束支撑杆。本实用新型专利技术采用ECC混凝土浇筑层替代预制梁、柱节点以及塑性铰区的破损混凝土，能提高震损结构节点的耗能能力及延性，有利于提高震损结构的抗震加固。

【技术实现步骤摘要】
提高震损装配式框架结构抗震性能的加固构造
：本技术涉及一种提高震损装配式框架结构抗震性能的加固构造。
技术介绍
：装配式框架结构（PrecastConcreteFrames，简称PCF）是装配式建筑中广泛使用的一种结构体系，具有宽阔的发展前景，我国是个地震频发的国家，地震严重威胁人民的生命财产安全；历次震害结果调查表明：装配式框架结构破坏主要集中在节点核心区及其附近区域；因此，节点是装配式框架结构的薄弱环节，起到保证结构整体性的作用；在地震灾区，除部分地区建筑物严重破坏外，仍有部分建筑物处于“可修”范畴内，如何对震损装配式框架结构进行重新加固修补，使其满足正常使用的承载力与抗震性能，将具有非常重要的工程应用意义。
技术实现思路
：鉴于现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种提高震损装配式框架结构抗震性能的加固构造，该提高震损装配式框架结构抗震性能的加固构造能大幅度增强承载力与抗侧刚度，改善震损结构的抗震性能，且本技术易于施工且经济，结构设计合理。本技术提高震损装配式框架结构抗震性能的加固构造，其特征在于：包括两两竖直设置的预制柱和水平设在两预制柱之间的若干层预制梁，在预制柱与预制梁拐角处表面均具有ECC混凝土浇筑层，该ECC混凝土浇筑层在预制柱上具有纵向截长度段，该ECC混凝土浇筑层在预制梁上具有横向截长度段，所述纵向截长度段和横向截长度段垂直衔接且一体浇筑而成，在纵向相邻的预制梁之间设置有至少一根的斜置约束支撑杆。进一步的，上述斜置约束支撑杆为单根，其倾斜角度设置为35°~55°之间，斜置约束支撑杆的两端分别连接在预制柱与预制梁的对角节点位置。进一步的，上述预制柱与预制梁的对角节点位置通过膨胀型锚栓连接有第一连接板，所述斜置约束支撑杆的两端分别由拼接板与第一连接板通过螺栓连接固定，所述斜置约束支撑杆的两端通过铰接、焊接或螺栓与拼接板连接固定。进一步的，上述斜置约束支撑杆具有两根，相邻预制梁之间形成V字形或倒V字形的屈曲约束支撑，每根斜置约束支撑杆倾斜角度设置为35°~55°之间。进一步的，上述斜置约束支撑杆的一端通过第一连接板连接在预制柱与预制梁的节点位置，斜置约束支撑杆的另一端通过第二连接板连接在预制梁的中部位置，第一连接板和第二连接板通过膨胀型锚栓与预制柱或预制梁连接，斜置约束支撑杆的两端分别由拼接板与第一连接板或第二连接板通过螺栓连接固定，所述斜置约束支撑杆的两端通过铰接、焊接或螺栓与拼接板连接固定。进一步的，上述第一连接板包括相互垂直焊接的竖板片、横板片和垂直焊接在竖板片与横板片之间的第一固定板片，所述竖板片和横板片分别通过所述膨胀型锚栓锁紧固定在预制柱或预制梁上，所述第一固定板片与所述拼接板通过所述螺栓固定；所述第二连接板包括底板片和第二固定板片，所述底板片通过所述膨胀型锚栓与预制梁中部位置固定连接，第二固定板片与所述拼接板通过所述螺栓固定连接。本技术提高震损装配式框架结构抗震性能加固构造的施工方法，其特征在于：所述提高震损装配式框架结构抗震性能的加固构造包括两两竖直设置的预制柱和水平设在两预制柱之间的若干层预制梁，在预制柱与预制梁拐角处表面均具有ECC混凝土浇筑层，该ECC混凝土浇筑层在预制柱上具有纵向截长度段，该ECC混凝土浇筑层在预制梁上具有横向截长度段，所述纵向截长度段和横向截长度段垂直衔接且一体浇筑而成，在纵向相邻的预制梁之间设置有至少一根的斜置约束支撑杆；施工方法如下：(1)确定震损装配式框架结构的加固层（ECC混凝土浇筑层）位置，剔除节点核心区及塑性铰区（即拟浇筑ECC混凝土浇筑层周边位置）破损严重的混凝土，并进一步增设模板，制备出ECC混凝土在模板内浇筑，完成装配式框架结构的浇筑修补工作，将装配式框架结构置于正常环境下浇水养护14天后拆除模板；(2)将装配式框架结构上的第一连接板或第二连接板通过膨胀型螺栓分别与预制柱与预制梁的节点位置或预制梁中部位置连接固定；(3)斜置约束支撑杆两端分别与拼接板的一端通过高强螺栓进行固定连接，拼接板的另一端通过高强螺栓、焊接或铰接方式固定在第一连接板或第二连接板上，完成屈曲约束支撑的安装工作。本技术提高震损装配式框架结构抗震性能加固构造的测试方法，其特征在于：(1)制作一榀单层单跨装配式框架结构的试件，（2）将装配式框架结构的试件进行第一次静力试验，试件受损，（3）在受损试件上进行加固，加固施工步骤采用提高震损装配式框架结构抗震性能加固构造的施工方法，（4）将加固后的试件再进行第二次静力试验；（5）通过第一、二次静力试验进行分析对比，获得加固前后震损装配式框架结构的抗震性能、破坏模式和屈服顺序。进一步的，步骤（3）提高震损装配式框架结构抗震性能加固构造的施工方法包括如下：(1)确定震损装配式框架结构的加固层（ECC混凝土浇筑层）位置，剔除节点核心区及塑性铰区（即拟浇筑ECC混凝土浇筑层周边位置）破损严重的混凝土，并进一步增设模板，制备出ECC混凝土在模板内浇筑，完成装配式框架结构的浇筑修补工作，将装配式框架结构置于正常环境下浇水养护14天后拆除模板；(2)将装配式框架结构上的第一连接板或第二连接板通过膨胀型螺栓分别与预制柱与预制梁的节点位置或预制梁中部位置连接固定；(3)斜置约束支撑杆两端分别与拼接板的一端通过高强螺栓进行固定连接，拼接板的另一端通过高强螺栓、焊接或铰接方式固定在第一连接板或第二连接板上，完成屈曲约束支撑的安装工作。进一步的，上述第一次静力试验和第二次静力试验所用的设备包括围设在试件外围的框架，所述框架包括设在试件两外侧的立柱和连接在两立柱上的横柱，其中一立柱外侧设有反力墙，在横柱与试件顶面之间设有千斤顶，在反力墙侧面与试件侧面之间设有用于通过抱板螺杆牵拉试件的作动器。工程水泥基复合材料(EngineeredCementitiousComposites，简称ECC)是一种具有拉伸应变硬化特征和高韧性的新型水泥基复合材料，在单轴拉伸荷载作用下，ECC具有多缝开裂的特征，裂缝宽度可控制在40µm以下，同时ECC的拉伸应变可以稳定达到3%以上，应变能消耗大量的能量；因此，针对震损装配式框架结构中的节点核心区及塑性铰区破损严重的混凝土，采用ECC混凝土浇筑层（即由ECC浇筑形成的混凝土层）取代普通混凝土进行修补破损混凝土，可大幅度减少裂缝宽度以及残余位移，同时，震损RC框架经ECC混凝土加固后，能减轻或延缓结构薄弱处在后期地震中的破坏情况。屈曲约束支撑(Buckling-RestrainedBrace，简称BRB，即由至少一根斜置约束支撑杆形成的)是一种性质优良的位移型耗能减震构件，相比传统支撑，在受拉或受压的情况下BRB能够快速进入全截面屈服状态，利用钢芯的塑性变形充分吸收大量地震能量，同时，屈曲约束支撑具有稳定的力学性能和滞回性能；在加固改造工程上，研究表明防屈曲支撑取得了显著的加固效果，能够大幅度提升结构的承载力与抗侧刚度，改善结构的抗震性能，成为结构的“第一道防线”，保证结构的关键构件不受破坏。目前，震损混凝土结构的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高震损装配式框架结构抗震性能的加固构造，其特征在于：包括两两竖直设置的预制柱和水平设在两预制柱之间的若干层预制梁，在预制柱与预制梁拐角处表面均具有ECC混凝土浇筑层，该ECC混凝土浇筑层在预制柱上具有纵向截长度段，该ECC混凝土浇筑层在预制梁上具有横向截长度段，所述纵向截长度段和横向截长度段垂直衔接且一体浇筑而成，在纵向相邻的预制梁之间设置有至少一根的斜置约束支撑杆。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高震损装配式框架结构抗震性能的加固构造，其特征在于：包括两两竖直设置的预制柱和水平设在两预制柱之间的若干层预制梁，在预制柱与预制梁拐角处表面均具有ECC混凝土浇筑层，该ECC混凝土浇筑层在预制柱上具有纵向截长度段，该ECC混凝土浇筑层在预制梁上具有横向截长度段，所述纵向截长度段和横向截长度段垂直衔接且一体浇筑而成，在纵向相邻的预制梁之间设置有至少一根的斜置约束支撑杆。


2.根据权利要求1所述的提高震损装配式框架结构抗震性能的加固构造，其特征在于：所述斜置约束支撑杆为单根，其倾斜角度设置为35°~55°之间，斜置约束支撑杆的两端分别连接在预制柱与预制梁的对角节点位置。


3.根据权利要求2所述的提高震损装配式框架结构抗震性能的加固构造，其特征在于：所述预制柱与预制梁的对角节点位置通过膨胀型锚栓连接有第一连接板，所述斜置约束支撑杆的两端分别由拼接板与第一连接板通过螺栓连接固定，所述斜置约束支撑杆的两端通过铰接、焊接或螺栓与拼接板连接固定。


4.根据权利要求1所述的提高震损装配式框架结构抗震性能的加固构造，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟宏，洪秋榕，王旭，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：新型
国别省市：福建;35