【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑结构防震减灾，特别涉及一种含有可更换耗能组件的自复位混凝土柱脚节点。
技术介绍
1、传统抗震理念设计出的建筑，其在大震作用下会出现较大的残余变形及裂缝，震后修复困难，且修复费用昂贵，有时只能选择推倒重建，浪费了大量的时间和金钱。随着国家经济的低碳可持续发展要求，建筑物抗震理念逐步向可恢复功能方向发展，在可恢复功能的建筑中，结构的可恢复性是最关键的因素。
2、作为可恢复功能结构实现的形式，设置可更换结构构件，使损伤和破坏集中在可更换构件上而保护主体结构，震后迅速恢复结构的功能，近年来，可更换构件结构的研究还主要集中于钢结构体系，在钢筋混凝土结构体系中的研究相对较少；自复位结构，其在摇摆耗能的基础上引入能够提供结构恢复力的复位部件，以此来减小甚至消除结构在震后的残余变形，进而使其快速恢复使用功能，现今，有关自复位结构的研究主要集中于梁柱节点，对于柱脚节点的研究相对较少。目前，对带有可更换耗能组件的自复位钢筋混凝土柱脚节点的研究较为滞后。
3、专利号为cn201921201163.0，公开号为cn210798069u的技术专利公开了一种含高延性可更换耗能连接组件的混凝土柱脚节点，该专利缺陷在于耗能核心钢板与混凝土柱和混凝土基础中预埋的钢连接块通过焊缝连接，但是焊接质量难以保证，震后损伤的耗能核心钢板不易快速更换，不便于安装拆卸。又如专利号为cn202210580682.2，公开号为cn114934591a的专利技术专利公开了预制装配式自复位耗能柱脚节点及拼装方法，这种柱脚节点是通过预应力筋提供
技术实现思路
1、本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题提供一种含有可更换耗能组件的自复位混凝土柱脚节点，该节点采用预制构件现场装配，最大程度的提高了施工效率且易控制质量。同时耗能组件在震中起到耗能作用，保护主体结构不受损伤，全部耗能构件在受损后均可快速拆卸并重新安装。sma筋可发挥本身的自复位性能，使结构在震后回复原位。
2、本专利技术包括如下技术方案：一种含有可更换耗能组件的自复位混凝土柱脚节点，包括竖直设置的预制钢筋混凝土柱组件、可更换耗能组件及基础组件；所述基础组件的顶面通过sma筋连接预制钢筋混凝土柱组件；所述预制钢筋混凝土柱组件底部四周通过耗能连接钢筋连接可更换耗能组件；所述sma筋一端预埋在所述基础组件内，另一端穿过预制钢筋混凝土柱组件并锚固；所述耗能连接钢筋末端伸出预制钢筋混凝土柱组件并固装可更换耗能组件；所述可更换耗能组件包括两个对称设置的摩擦耗能组件和两个对称设置的屈服耗能组件，屈服耗能组件包括垂直于其安装面的耗能摆动板，耗能摆动板与基础组件的顶面连接。
3、进一步的，所述预制钢筋混凝土柱组件包括预制混凝土柱底部向四周凸出的台阶，所述台阶顶面由下至上穿出sma筋，台阶侧面边角处两侧分别穿出两组互相垂直的耗能连接钢筋。
4、进一步的，所述台阶顶面预留若干第一钢筋孔，sma筋从第一钢筋孔穿出，第一钢筋孔直径与sma筋的直径相适应，所述第一钢筋孔位置以及个数由穿过孔内的sma筋的位置与根数确定。台阶四个角部1/4范围内钢筋加密，以弥补台阶侧面开设的钢筋孔对角部混凝土的削弱。
5、进一步的，所述台阶边角的一侧预留若干第二钢筋孔、相邻的另一侧预留若干第三钢筋孔，耗能连接钢筋分别从第二钢筋孔和第三钢筋孔穿出；第二钢筋孔与第三钢筋孔不在同一水平面内，避免了纵向与横向的耗能连接钢筋在同一水平面内相交，所述第一钢筋孔位于第二钢筋孔及第三钢筋孔内侧。
6、进一步的，若干所述sma筋底端预埋在基础内，顶端用螺母固定于台阶顶面的第一矩形垫片上。这避免了sma筋裸露在外面以及现场张拉预应力筋，sma筋震后提供恢复力、消除结构残余变形，垫片可避免sma筋锚固端直接接触混凝土，防止混凝土因局部压力过大而破碎。所述第一矩形垫片上设有与第一钢筋孔一一对应的若干第三标准圆孔，所述基础预埋钢板上设有与第一钢筋孔一一对应的若干第一标准圆孔；所述sma筋由下至上依次穿过第一标准圆孔、第一钢筋孔以及第三标准圆孔。
7、进一步的，一组耗能连接钢筋穿出台阶侧面后穿过摩擦耗能组件，且末端通过螺母与摩擦耗能组件的盖板拧紧；另一组耗能连接钢筋穿出台阶侧面后穿过屈服耗能组件，且末端通过螺母与屈服耗能组件的第二矩形垫片拧紧。
8、进一步的，所述摩擦耗能组件对称设置于预制钢筋混凝土柱组件底端两侧，所述屈服耗能组件对称设置于其底端另外两侧。
9、进一步的，所述基础组件包括位于基础顶面的基础预埋钢板，所述基础预埋钢板上开设有两个矩形凹槽，矩形凹槽两端各设一个限位块；所述基础预埋钢板上表面固接有连接板和限位块，所述连接板上设有用于连接耗能摆动板的第二标准圆孔。
10、进一步的，所述摩擦耗能组件包括护板、摩擦板和盖板，所述摩擦板位于两个限位块之间并将其凸出端插入所述矩形凹槽内；所述护板设置在摩擦板内侧并与台阶侧面相贴，所述盖板位于摩擦板外侧。摩擦板凸出端插入矩形凹槽内，保证其可跟随基础组件一起移动而不产生相对位移，地震时，摩擦板与跟随预制钢筋混凝土柱组件一起运动的护板和盖板之间产生相对位移，利用接触面之间摩擦来实现节点耗能。
11、进一步的，所述限位块的形状为直角三角形，其中一条直角边固装在基础预埋钢板，另一条直角边卡在摩擦板外侧；位于基础预埋钢板同侧的两个限位块相对的两条直角边之间的垂直距离与摩擦板的宽度相等。设置限位块能够防止摩擦板在运动时被提起拔出，一方面是由于在摩擦板受到向上的力作用时，依靠限位块与摩擦板接触面间的摩擦力阻止摩擦板被拔出，这是第一道安全防线；另一方面是由于摩擦板下部的凸出端插入矩形凹槽内，矩形凹槽具有一定的深度且其内壁粗糙，在摩擦板受到向上的力作用时，矩形凹槽内壁与凸出端较大的摩擦力限制了摩擦板被向上拔出。
12、进一步的，所述屈服耗能组件包括耗能钢板、若干耗能摆动板以及第二矩形垫片；所述耗能钢板侧面垂直固装耗能摆动板，所述耗能摆动板和位于其左右两侧的连接板用螺栓连接。
13、进一步的，所述摩擦板上设置的容纳耗能连接钢筋穿过的第一大圆孔的直径大于耗能连接钢筋穿过的护板和盖板上设置的孔的直径；所述耗能钢板上设置的容纳耗能连接钢筋穿过的第二大圆孔的直径大于耗能连接钢筋穿过的第二矩形垫片上设置的孔的直径。当发生小震时，摩擦板和耗能钢板分别与其接触的部件摩擦震荡，从而实现节点耗能。
14、护板和盖板的左右两端分别对称设有若干第四标准圆孔和第五标准圆孔，摩擦板的左右两端对称设有若干第一大圆孔；所述第四、第五标准圆孔以及所述第一大圆孔的位置和个数与所述第二钢筋孔一一对应设置，所述第二钢筋孔的位置、个数以及尺寸与穿过孔内的所述耗能连接钢筋相匹配；所述耗能连接钢筋依次穿过第五标准圆孔、第一大圆孔、第四标准圆孔、第二钢筋孔以及另一侧的摩擦耗能组本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含有可更换耗能组件的自复位混凝土柱脚节点，其特征在于：包括竖直设置的预制钢筋混凝土柱组件(1)、可更换耗能组件(2)及基础组件(3)；所述基础组件(3)的顶面通过SMA筋(4)连接预制钢筋混凝土柱组件(1)；所述预制钢筋混凝土柱组件(1)底部四周通过耗能连接钢筋(5)连接可更换耗能组件(2)；所述SMA筋(4)一端预埋在所述基础组件(3)内，另一端穿过预制钢筋混凝土柱组件(1)并锚固；所述耗能连接钢筋(5)末端伸出预制钢筋混凝土柱组件(1)并固装可更换耗能组件(2)；所述可更换耗能组件(2)包括两个对称设置的摩擦耗能组件(21)和两个对称设置的屈服耗能组件(22)，屈服耗能组件(22)包括垂直于其安装面的耗能摆动板(222)，耗能摆动板(222)与基础组件(3)的顶面连接。
2.根据权利要求1所述的一种含有可更换耗能组件的自复位混凝土柱脚节点，其特征在于：所述预制钢筋混凝土柱组件(1)包括预制混凝土柱(11)底部向四周凸出的台阶(12)，所述台阶(12)顶面由下至上穿出SMA筋(4)，台阶(12)侧面边角处两侧分别穿出两组互相垂直的耗能连接钢筋(5)。
...【技术特征摘要】
1.一种含有可更换耗能组件的自复位混凝土柱脚节点，其特征在于：包括竖直设置的预制钢筋混凝土柱组件(1)、可更换耗能组件(2)及基础组件(3)；所述基础组件(3)的顶面通过sma筋(4)连接预制钢筋混凝土柱组件(1)；所述预制钢筋混凝土柱组件(1)底部四周通过耗能连接钢筋(5)连接可更换耗能组件(2)；所述sma筋(4)一端预埋在所述基础组件(3)内，另一端穿过预制钢筋混凝土柱组件(1)并锚固；所述耗能连接钢筋(5)末端伸出预制钢筋混凝土柱组件(1)并固装可更换耗能组件(2)；所述可更换耗能组件(2)包括两个对称设置的摩擦耗能组件(21)和两个对称设置的屈服耗能组件(22)，屈服耗能组件(22)包括垂直于其安装面的耗能摆动板(222)，耗能摆动板(222)与基础组件(3)的顶面连接。
2.根据权利要求1所述的一种含有可更换耗能组件的自复位混凝土柱脚节点，其特征在于：所述预制钢筋混凝土柱组件(1)包括预制混凝土柱(11)底部向四周凸出的台阶(12)，所述台阶(12)顶面由下至上穿出sma筋(4)，台阶(12)侧面边角处两侧分别穿出两组互相垂直的耗能连接钢筋(5)。
3.根据权利要求2所述的一种含有可更换耗能组件的自复位混凝土柱脚节点，其特征在于：若干所述sma筋(4)底端预埋在基础内，顶端用螺母固定于台阶(12)顶面的第一矩形垫片(6)上。
4.根据权利要求2所述的一种含有可更换耗能组件的自复位混凝土柱脚节点，其特征在于：一组耗能连接钢筋(5)穿出台阶(12)侧面后穿过摩擦耗能组件(21)，且末端通过螺母与摩擦耗能组件(21)的盖板(213)拧紧；另一组耗能连接钢筋(5)穿出台阶(12)侧面后穿过屈服耗能组件(22)，且末端通过螺母与屈服耗能组件(22)的第二矩形垫片(223)拧紧。
5.根据权利要求1所述的一种含有可更换耗能组件的自复位混凝土柱脚节点，其特征在于：所述摩擦耗能组件(21)对称设置于预制钢筋混凝土柱组件(1)底端两侧，所述屈服耗能组件(22)对称设置于其底端另外两侧。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝勇，丁秋雨，杜春晖，朱守芹，贾吉龙，王小东，胡鹏程，雷浩，周金昊，孟玉娜，李岩松，常宇，
申请(专利权)人：河北建筑工程学院，
类型：发明
国别省市：
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