[发明专利]一种可自复位的预应力胶合木框架结构

说明书

一种可自复位的预应力胶合木框架结构，其特征在于：它包括胶合木梁(1)，胶合木柱(2)，钢筋混凝土基础(3)，预应力钢筋(4)，柱基础金属连接件(5)和梁柱金属连接件(6)，所述胶合木柱(2)利用柱基础金属连接件(5)固定装在所述钢筋混凝土基础(3)上，所述胶合木梁(1)和胶合木柱(2)利用梁柱金属连接件(6)形成框架结构；本发明在胶合木框架中施加预应力，增大框架的水平刚度，实现框架的震时自适应、震后自复位，减小结构残余变形。利用胶合木优异的力学性能，结合带肋外包钢板的梁柱连接形式，有效防止节点出现脆性劈裂破坏，增强节点的转动能力和延性性能，形成高效稳定的节点转动耗能机制，从而改善常规胶合木框架结构的抗震性能。

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体讲就是涉及一种具有自复位能力和延性耗能能力的预应力胶合木框架，用于对抗震性能要求较高的多层木框架结构。

背景技术

目前我国正大力推动现代多层木结构的发展，以胶合木框架结构的应用最为普遍。胶合木是以厚度为20mm～45mm的板材，沿顺纹方向叠层胶合而成的木制品，也称层板胶合木。其具有较一般木材更优的力学性能。常规的木框架结构由于整体水平刚度较小，在地震、风等水平荷载下易产生较大的变形，且地震作用后的残余变形较大，变形多集中在梁柱节点和柱脚处，修复难度大，成本高。另一方面，水平荷载产生的节点弯矩使节点发生转动，常规的钢填板螺栓节点在发生转动时，螺栓对木材的挤压易使木构件发生脆性劈裂破坏，延性和耗能能力不佳，梁柱构件的强度和变形能力得不到充分利用。有必要通过技术措施防止木框架结构发生节点区的局部脆性破坏，减小结构在地震作用下的残余变形，提升框架结构的抗震性能。

自复位结构是指以减少建筑震后残余变形为目标，达到震时自适应，震后变形自回复效果的新型结构形式，是结构可恢复功能的重要实现方式之一，施加预应力是实现结构自复位的重要技术手段。在胶合木框架结构中施加预应力，能够增大结构的水平刚度，实现框架的震后自复位，减小残余变形；利用胶合木优异的力学性能，结合带肋外包钢板的梁柱连接形式，则可以有效防止节点出现脆性劈裂破坏，增强节点的转动能力和延性性能，形成高效稳定的节点转动耗能机制，从而改善常规胶合木框架结构的抗震性能。

发明内容

本发明旨在克服现有木框架结构残余变形较大、节点易出现脆性劈裂破坏、耗能能力不足的问题，提出一种可自复位的预应力胶合木框架结构，通过预应力技术和延性连接件设计，实现胶合木框架的震后自复位，避免框架节点的脆性劈裂破坏。

技术方案

为了实现上述技术目的，本发明设计了一种可自复位的预应力胶合木框架结构，其特征在于：它包括胶合木梁，胶合木柱，钢筋混凝土基础，预应力钢筋，柱基础金属连接件和梁柱金属连接件，所述胶合木柱利用柱基础金属连接件固定装在所述钢筋混凝土基础上，所述胶合木梁和胶合木柱利用梁柱金属连接件形成框架结构；

所述柱基础金属连接件包括钢制柱靴、连接螺栓、柱靴与基础连接钢筋和柱脚加劲肋板，所述胶合木柱与钢制柱靴通过连接螺栓连接，所述钢制柱靴与钢筋混凝土基础利用柱靴与基础连接钢筋连接，所述胶合木柱与钢筋混凝土基础之间还通过无粘结的预应力钢筋拉结，所述钢制柱靴侧边设置肋板；

所述梁柱金属连接件包括外包钢板一,外包钢板二,节点连接螺栓，外部肋板或内埋肋板，所述胶合木梁和胶合木柱之间垂直设置，所述胶合木梁和胶合木柱中段连接部用外包钢板一包覆，所述外包钢板一利用节点连接螺栓锁定在所述胶合木梁和胶合木柱的中段连接部，所述述胶合木梁和胶合木柱的顶部用外包钢板二包覆，所述外包钢板二利用节点连接螺栓锁定在所述胶合木梁和胶合木柱的顶端连接部。

进一步，所述外包钢板一和外包钢板二上设有外部肋板。

进一步，所述胶合木梁与所述外包钢板一和外包钢板二对应的位置设置有开槽，所述开槽内装有内埋肋板。