[发明专利]一种自复位钢框架抗侧力体系

说明书

本发明公开了一种自复位钢框架抗侧力体系，包括基础、钢柱、横梁、悬臂墙和阻尼器；基础之间水平固定有基础梁；钢柱竖直布置在基础的顶面，且钢柱的底端与基础连接形成自复位柱脚结构；横梁水平布置，且端头与钢柱的侧壁连接；钢柱与其两侧连接的横梁形成自复位节点结构；悬臂墙固定在基础梁和上方相邻的横梁之间，或者固定在上下布置的两根相邻的横梁之间；悬臂墙的中部形成断口；阻尼器分别与断口的上下断面固定连接。本发明在常遇地震作用时，依靠结构的弹性变形抵抗地震作用；罕遇地震作用时，结构结点张开，自复位结构与阻尼器塑性变形耗散地震能量，共同保证节点和柱脚具有良好的自复位性能，实现整个体系的抗侧力、耗能与自复位功能。

技术领域

本发明涉及建筑结构体系技术领域，更具体的说是涉及一种受力明确、传力清晰、有较强耗能性能的自复位钢框架抗侧力体系。

背景技术

发生自然灾害时，地震与台风主要在水平方向对结构产生激励作用，因此作为主要抵抗水平荷载作用的抗侧力体系成为了保护结构安全的最关键一环。设置抗侧力体系，不仅能确保结构满足正常使用和承载能力极限状态的刚度、强度以及延性要求，还能较好地发挥材料的性能，获得良好的经济效益。

目前，传统抗震思想以保护生命为首要目标，通过延性设计避免结构在强震下发生倒塌。然而，这种延性设计是以允许结构主要受力构件发生塑性变形为代价的。另一方面，由于地震作用的不确定性，结构在使用期间可能会遭受到比设防烈度更强的地震作用并导致结构发生严重损伤甚至倾覆。近些年的地震灾害结果表明，地震中建筑倒塌和人员死亡的数量虽已经得到了有效控制，但是地震所造成的直接与间接经济损失数额巨大，其中城市功能的中断带来的间接经济损失已超过直接经济损失。近年来，许多研究者提出了可恢复功能结构的概念。地震可恢复功能结构是指地震后不需修复或者稍加修复即可恢复使用功能的结构，其主要目的是使结构具备震后快速恢复使用功能的能力，从而减轻由于结构震后功能中断带来的影响。

因此，研究出一种具有极强的抵抗水平荷载能力、自复位性能和耗能能力，同时还具有优良的延性和抗疲劳性能的自复位钢框架抗侧力体系，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种自复位钢框架抗侧力体系，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自复位钢框架抗侧力体系，包括：基础、钢柱、横梁、悬臂墙和阻尼器；

所述基础之间水平固定有基础梁；

所述钢柱竖直布置在所述基础的顶面，且所述钢柱的底端与所述基础连接形成自复位柱脚结构；

所述横梁水平布置，且端头与所述钢柱的侧壁连接；所述钢柱与其两侧连接的横梁形成自复位节点结构；

所述悬臂墙固定在所述基础梁和上方相邻的所述横梁之间，以及固定在上下布置的两根相邻的所述横梁之间；所述悬臂墙的中部形成断口；

所述阻尼器分别与所述断口的上下断面固定连接。

通过上述技术方案，本发明提供的体系在常遇地震作用时，结构各节点闭合，与传统结构一致，依靠结构的弹性变形抵抗地震作用；罕遇地震作用时，结构结点张开，避免主体结构产生塑性损失，与此同时自复位柱脚结构、自复位节点结构与阻尼器塑性变形耗散地震能量，共同保证节点和柱脚具有良好的自复位性能，最终实现整个体系的抗侧力、耗能与自复位功能。

优选的，在上述一种自复位钢框架抗侧力体系中，所述自复位柱脚结构包括预埋钢板、悬挑板、锚杆和第一碟型弹簧组；

所述预埋钢板预埋固定在所述基础内部；

所述悬挑板水平固定在所述钢柱靠近所述基础的侧壁上；

所述锚杆的数量为多个，且竖直布置；所述锚杆的两端分别穿过所述悬挑板和预埋钢板，并通过第一高强螺母紧固；