[发明专利]一种附加震后可更换的防屈曲耗能机构的柱脚节点

说明书

本发明涉及一种附加震后可更换的防屈曲耗能机构的柱脚节点，属于结构工程抗震技术领域，包括上下柱、位于上下柱轴向中心的碗状支座和套装在碗状支座外周的防屈曲耗能机构；上下两个碗状支座的端面分别具有弧形凸起和弧形凹槽；防屈曲耗能机构从里到外分为内约束套、核心套和外约束套；核心套和外约束套均沿径向对分成两半，核心套上圆周均布若干腰型孔，上下两端设有安装法兰以与上下钢端板可拆卸连接；两半外约束套通过相对应的固定法兰可拆卸连接成一个整体，同时夹紧核心套和内约束套。上下配合的碗状支座实现地震时各个方向转动，提供抗剪能力；防屈曲耗能机构提高了耗能、抗震能力，震后更换、维修方便。

技术领域

本发明属于结构工程抗震技术领域，涉及一种附加震后可更换的防屈曲耗能机构的柱脚节点。

背景技术

目前，基于性能的抗震设计成为了抗震设计的主流，如何在地震发生后，使整个建筑物乃至整个城市甚至整个社会具有恢复功能，近几年来引起了地震工程界的密切关注和广泛讨论。如何设计出地震中不发生破坏或是仅发生可以迅速修复破坏的结构，将成为可持续发展工程抗震的重要研究方向之一。通过“弱化”结构体系的某些部位，并在这些部位实现集中消能，就可以有效控制结构在地震作用下的破坏，并且可以通过更换受损的部位，使建筑物地震后可以快速恢复功能。

震后混凝土框架柱端会出现塑性铰，影响了整个结构的稳定。柱端损伤后难以修复，震后的可恢复性差。若将此处损伤集中于耗能机构，震后仅更换耗能机构即可快速恢复结构的功能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种附加震后可更换的防屈曲耗能机构的柱脚节点，以解决现有混凝土框架结构的柱脚节点存在的震后维修、更换困难的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种附加震后可更换的防屈曲耗能机构的柱脚节点，包括上下相对的上柱和下柱、分别位于上柱和下柱的轴向中心且上下相对的碗状支座，以及套装在碗状支座外周的防屈曲耗能机构；

上柱和下柱均为钢筋混凝土圆柱，二者相互朝向的柱面分别固定有钢端板，两个钢端板的中心分别连接钢制的碗状支座，其中，上柱的碗状支座的端面具有弧形凸起，下柱的碗状支座的端面具有弧形凹槽，弧形凸起和弧形凹槽形成凸凹弧形配合结构；

防屈曲耗能机构包括从里到外依次套设在上柱和下柱相配合的碗状支座外周的钢制内约束套、核心套和外约束套；内约束套和核心套之间及核心套和外约束套之间分别添加无粘结材料；核心套沿径向对分成两半，核心套的圆周面上均布若干沿轴向延伸的腰型孔，核心套的上下两端设有安装法兰，分别与上柱和下柱的钢端板可拆卸连接；外约束套也沿径向对分成两半，外约束套的上下两端位于核心套上下两端的安装法兰之间，每半外约束套的两边切口处的圆周面上对称设有两个固定法兰，两半外约束套相对应的固定法兰可拆卸连接以将外约束套连接成一个整体，同时夹紧核心套和内约束套。

进一步，内约束套为一体式结构，或者沿径向对分成两半。

进一步，上柱和下柱的钢端板上均布有螺纹孔，核心套上下两端的安装法兰上分别对应设有与上柱和下柱钢端板上的螺纹孔相适配的螺栓孔，通过穿插进螺栓孔和相应螺纹孔内的螺栓以紧固。

进一步，两半外约束套相对应的固定法兰上对应设有通孔，通过穿插进通孔内的螺栓及相适配的螺母以紧固。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过上柱和下柱的碗状支座，及其弧形凸起和弧形凹槽形成凸凹弧形配合结构，实现地震时各个方向的转动，并且可以提供抗剪能力。