可更换耗能元件的钢管型钢再生混凝土摇摆组合柱制造技术

本实用新型专利技术公开了可更换耗能元件的钢管型钢再生混凝土摇摆组合柱，包括钢管型钢再生混凝土柱，钢管型钢再生混凝土柱底部开设第一方形槽，钢管型钢再生混凝土柱的第一方形槽内连接转换头，转换头底部连接混凝土基座，转换头外壁通过多个耗能连接件连接混凝土基座上，钢管型钢再生混凝土柱外壁连接多个柱端连接件，转换头、钢管型钢再生混凝土柱、多个柱端连接件通过螺栓连接，每个柱端连接件通过SMA绞线连接耗能连接件上；本实用新型专利技术摇摆组合柱解决了由于柱底与混凝土基座的约束造成柱脚易损坏的缺点，能够提升结构的抗震性能，实现结构在地震作用下的被动控制，达到结构功能可恢复的目的，推动摇摆结构快速发展。推动摇摆结构快速发展。推动摇摆结构快速发展。

【技术实现步骤摘要】
可更换耗能元件的钢管型钢再生混凝土摇摆组合柱


[0001]本技术属于消能减震结构及可恢复功能摇摆结构体系
，具体涉及可更换耗能元件的钢管型钢再生混凝土摇摆组合柱。

技术介绍

[0002]预制柱柱底的连接对建筑结构的抗震性能起到了关键作用。对于预制柱与地基的连接，我国目前普遍采用灌浆套管连接、螺栓连接、杯口式连接的连接方式，当遭遇强烈地震作用时，仅依靠混凝土内的钢筋或者螺栓塑性变形来吸收和耗散地震能量。
[0003]现在使用的结构中，大多将柱底与混凝土基座直接连接，会造成柱底与混凝土基座的约束，当发生震动后，柱底通常都会发生严重损坏甚至不可修复的破坏，从而严重影响建筑的使用功能，甚至使建筑发生倒塌，造成不可估量的经济损失。此外，现有的组合柱往往采用新的混凝土，造成砂石自然资源的大量消耗，而再生骨料混凝土可以充分回收利用废弃混凝土，符合绿色环保的建筑设计要求。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供可更换耗能元件的钢管型钢再生混凝土摇摆组合柱，解决了由于柱底与混凝土基座的约束造成柱脚易损坏的缺点。
[0005]本技术所采用的技术方案是，可更换耗能元件的钢管型钢再生混凝土摇摆组合柱，包括钢管型钢再生混凝土柱，钢管型钢再生混凝土柱底部开设第一方形槽，钢管型钢再生混凝土柱的第一方形槽内连接转换头，转换头底部连接混凝土基座，转换头外壁通过多个耗能连接件连接混凝土基座上，钢管型钢再生混凝土柱外壁连接多个柱端连接件，转换头、钢管型钢再生混凝土柱、多个柱端连接件通过螺栓连接，每个柱端连接件通过SMA绞线连接耗能连接件上。
[0006]本技术的特点还在于：
[0007]每个耗能连接件包括耗能阻尼器、基座连接件，耗能阻尼器一边通过螺栓连接转换头，耗能阻尼器另一边通过螺栓连接基座连接件，基座连接件底部还连接混凝土基座，基座连接件上连接SMA绞线。
[0008]耗能阻尼器与转换头、基座连接件之间分别连接黄铜片。
[0009]黄铜片上开设多个椭圆形孔，耗能阻尼器与转换头、基座连接件之间的螺栓穿过黄铜片的椭圆形孔。
[0010]基座连接件为L型连接板，L型连接板一面通过螺栓连接耗能阻尼器，另一面通过螺栓连接混凝土基座，L型连接板的两面之间还焊接多个加劲肋，任意相邻两个加劲肋之间焊接横向肋板，横向肋板上连接SMA绞线。
[0011]耗能阻尼器为截面是椭圆形的钢材结构。
[0012]转换头为方钢管混凝土柱。
[0013]混凝土基座上正对转换头处开设第二方形槽，转换头连接在混凝土基座的第二方
形槽内。
[0014]混凝土基座的第二方形槽内连接加强板。
[0015]混凝土基座的第二方形槽的侧壁为倾斜壁。
[0016]本技术有益效果是：
[0017]1)解除柱底与底座间的部分约束，可改变传统框架柱柱脚破坏模式，使其由弯曲破坏、剪切破坏或弯剪破坏转变为整体的刚体摇摆模式，从根本上改变框架柱柱脚受荷机制，实现主体结构震后无损伤或低损伤；
[0018]2)柱脚通过四周设置SMA绞线以强化建筑结构的自复位能力，能够通过调整耗能装置和SMA绞线的数量与位置来满足不同实际工程条件下的需要；
[0019]3)耗能阻尼器不承担竖向荷载，震后易对耗能阻尼器进行更换，且更换时不影响结构的正常功能，可实现更高效的可恢复功能防震结构。
附图说明
[0020]图1是本技术可更换耗能元件的钢管型钢再生混凝土摇摆组合柱结构示意图；
[0021]图2是本技术中转换头与混凝土基座连接关系示意图；
[0022]图3是本技术中转换头的结构示意图；
[0023]图4是本技术中耗能阻尼器的结构示意图；
[0024]图5是本技术中黄铜片的结构示意图；
[0025]图6是本技术中基座连接件的结构示意图；
[0026]图7是本技术中柱端连接件的结构示意图；
[0027]图8是本技术中混凝土基座的结构示意图。
[0028]图中，1.钢管型钢再生混凝土柱，2.转换头，3.耗能阻尼器，4.黄铜片，5.基座连接件，6.柱端连接件，7.SMA绞线，8.混凝土基座，9.加强板。
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施方式对本技术进行详细说明。
[0030]本技术可更换耗能元件的钢管型钢再生混凝土摇摆组合柱，如图1所示，包括钢管型钢再生混凝土柱1，钢管型钢再生混凝土柱1包括圆柱管，圆柱管中部设置I形型钢，随后在圆柱管中浇筑再生混凝土形成钢管型钢再生混凝土柱1，其中使用再生混凝土也符合绿色环保的建筑模块要求；采用圆柱形的钢管型钢再生混凝土柱1没有棱角，安全性好，使用时不易风化损坏，更多使用在有外观需求的建筑和桥梁称重柱上；钢管型钢再生混凝土柱1底部开设第一方形槽，钢管型钢再生混凝土柱1的第一方形槽内连接转换头2，通过第一方形槽能够对转换头2起到限位作用，转换头2底部连接混凝土基座8，转换头2外壁通过多个耗能连接件连接混凝土基座8上，钢管型钢再生混凝土柱1外壁连接多个柱端连接件6，如图2所示，转换头2、钢管型钢再生混凝土柱1、多个柱端连接件6通过螺栓连接，每个柱端连接件6通过SMA绞线7连接基座连接件5上，在钢管型钢再生混凝土柱1的柱脚、转换头2、混凝土基座8之间通过多个柱端连接件6、SMA绞线7、耗能连接件连接，在柱脚摇摆时形成变形，耗能连接件能够耗散地震能量，进而降低强震对柱底的损伤和破坏。
[0031]其中，多个柱端连接件6均匀连接在钢管型钢再生混凝土柱1外围；多个耗能连接件均是均匀分布在转换头2外围；能够保证多个方向均衡抗震。
[0032]如图3所示，转换头2为方钢管混凝土柱，采用方形结构能够便于固定连接多个耗能连接件。由于转换头2是方形结构，因此在转换头2的每个面上均匀连接等数量的耗能连接件。
[0033]每个耗能连接件包括耗能阻尼器3、基座连接件5，耗能阻尼器3一边通过螺栓连接转换头2，耗能阻尼器3另一边通过螺栓连接基座连接件5，基座连接件5底部还连接混凝土基座8，基座连接件5上连接SMA绞线7，通过耗能阻尼器3能够起到耗散地震能量的作用，基座连接件5能够固定连接转换头2与混凝土基座8，提高整体连接的稳定性。
[0034]耗能阻尼器3的结构为如图4所示截面为椭圆形的钢材结构，具有一定的弹性，当受到挤压时能够发生形变，挤压结束后能够在恢复力的作用下恢复形状，一面通过螺栓连接转换头2，相对面通过螺栓连接基座连接件5。
[0035]耗能阻尼器3与转换头2、基座连接件5之间分别连接黄铜片4，如图5所示，黄铜片4上开设多个椭圆形孔，耗能阻尼器3与转换头2、基座连接件5之间的螺栓穿过黄铜片4的椭圆形孔，能够增大摩擦耗能能力。
[0036]如图6所示，基座连接件5为L型连接板，L型连接板一面通过螺栓连接耗能阻尼器3，另一面通过螺栓连接混凝土基座8，L型连接板的两面之间还焊接多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.可更换耗能元件的钢管型钢再生混凝土摇摆组合柱，其特征在于，包括钢管型钢再生混凝土柱(1)，所述钢管型钢再生混凝土柱(1)底部开设第一方形槽，所述钢管型钢再生混凝土柱(1)的第一方形槽内连接转换头(2)，所述转换头(2)底部连接混凝土基座(8)，所述转换头(2)外壁通过多个耗能连接件连接混凝土基座(8)上，所述钢管型钢再生混凝土柱(1)外壁连接多个柱端连接件(6)，所述转换头(2)、钢管型钢再生混凝土柱(1)、多个柱端连接件(6)通过螺栓连接，每个所述柱端连接件(6)通过SMA绞线(7)连接耗能连接件上。2.根据权利要求1所述可更换耗能元件的钢管型钢再生混凝土摇摆组合柱，其特征在于，每个所述耗能连接件包括耗能阻尼器(3)、基座连接件(5)，所述耗能阻尼器(3)一边通过螺栓连接转换头(2)，所述耗能阻尼器(3)另一边通过螺栓连接基座连接件(5)，所述基座连接件(5)底部还连接混凝土基座(8)，所述基座连接件(5)上连接SMA绞线(7)。3.根据权利要求2所述可更换耗能元件的钢管型钢再生混凝土摇摆组合柱，其特征在于，所述耗能阻尼器(3)与转换头(2)、基座连接件(5)之间分别连接黄铜片(4)。4.根据权利要求3所述可更换耗能元件的钢管型钢再生混凝土摇摆组合柱，其特征在于，所述黄铜片(4)上开设多个椭...

【专利技术属性】
技术研发人员：马辉，张如一，阿鑫，刘一，李智超，干秀英，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：新型
国别省市：