[发明专利]一种韧性耗能钢柱及其施工安装方法

权利要求书

1.一种韧性耗能钢柱，其特征在于，在混凝土基础(15)上进行构建，包括：高强支座(7)、主柱(1)、外伸式悬挑板(4)、高强锚杆(10)和阻尼器(9)；

所述高强支座(7)的底端插入所述混凝土基础(15)顶面形成的限位凹槽(8)内，且所述高强支座(7)与所述限位凹槽(8)之间填充有缓冲橡胶垫；

所述主柱(1)竖直布置，且底面与所述高强支座(7)的顶端固定；

所述外伸式悬挑板(4)的数量为两块，且水平对称固定在所述主柱(1)对应的侧壁上；

所述高强锚杆(10)顶端穿过所述外伸式悬挑板(4)后套设复合组合碟形弹簧(6)固定，底端插入所述混凝土基础(15)内部固定；

所述阻尼器(9)分别安装在所述主柱(1)的两侧，且所述阻尼器(9)的两端分别与所述主柱(1)侧壁和所述混凝土基础(15)顶面连接。

2.根据权利要求1所述的一种韧性耗能钢柱，其特征在于，所述混凝土基础(15)内水平固定有预埋钢板(12)；所述高强锚杆(10)插入所述混凝土基础(15)内并穿过所述预埋钢板(12)并与所述预埋钢板(12)底面固定。

3.根据权利要求1所述的一种韧性耗能钢柱，其特征在于，所述主柱(1)为工字钢，且翼缘板之间均匀固定有多块横向加劲肋(2)。

4.根据权利要求3所述的一种韧性耗能钢柱，其特征在于，所述主柱(1)底端竖直固定有多块竖向支撑板(3)。

5.根据权利要求3或4所述的一种韧性耗能钢柱，其特征在于，所述外伸式悬挑板(4)焊接在所述主柱(1)的翼缘板上，所述外伸式悬挑板(4)上侧与所述主柱(1)外壁之间固定有三角板加劲肋(5)。

6.根据权利要求1所述的一种韧性耗能钢柱，其特征在于，所述主柱(1)底端固定有底部端板(14)，所述底部端板(14)与所述高强支座(7)之间固定有三角支撑(16)。

7.根据权利要求1所述的一种韧性耗能钢柱，其特征在于，所述阻尼器(9)一端通过高强螺栓固定在所述主柱(1)底端的翼缘板上，另一端通过高强螺杆(11)固定在所述混凝土基础(15)顶端。

8.根据权利要求1所述的一种韧性耗能钢柱，其特征在于，所述高强支座(7)为钢材和/或混凝土制成的圆柱形、圆台形或棱柱形结构，所述高强支座(7)的下端部的横截面尺寸在转动变形方向小于所述主柱(1)在相应方向的横截面尺寸。

9.根据权利要求1所述的一种韧性耗能钢柱，其特征在于，所述阻尼器(9)为C型阻尼器、转动型摩擦阻尼器或屈曲约束支撑结构。

10.一种权利要求1-9任一项所述的韧性耗能钢柱的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、浇注混凝土基础(15)，将高强螺杆(11)和高强锚杆(10)预埋在混凝土基础(15)中；

S2、将主柱(1)、横向加劲肋(2)、竖向支撑板(3)、阻尼器(9)和高强支座(7)预制完成，将外伸式悬挑板(4)和三角板加劲肋(5)预先焊接在主柱(1)的翼缘板上；

S3、高强支座(7)的上端连接板和主柱(1)的底部端板(14)在工厂完成螺栓拼接连接或焊接连接或者在施工现场完成螺栓拼接连接或焊接连接，同时主柱(1)的底部端板(14)下方的三角支撑(16)完成焊接连接；

S4、在混凝土基础(15)的限位凹槽(8)底部和四周铺设缓冲橡胶垫，并完成主柱(1)与高强支座(7)的连接，高强支座(7)的下部放入限位凹槽(8)内，校准位置，并用临时支撑固定主柱；

S5、依次在高强锚杆(10)的上部穿过外伸式悬挑板(4)、刚性垫板(13)和复合组合碟形弹簧(6)，并依次对复合组合碟形弹簧(6)施加一定的预压力，注意按照对称位置依次施加，并校准；

S6、上部主体结构施工完成后，竖向重力荷载会造成高强支座(7)一定的轴向变形，根据设计的复合组合碟形弹簧(6)的预压力，进一步拧紧螺栓，使复合组合碟形弹簧(6)达到最终的设计预压力；

S7、将阻尼器(9)一端通过高强螺栓安装固定在主柱(1)底端的翼缘板上，另一端固定连接在预埋高强锚杆(11)顶端。