【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于装配式建筑抗震，具体涉及一种柱端耗能装配式框架结构及其施工方法。
技术介绍
1、历次震害表明，大量的框架结构因柱端先出现塑性铰而发生倒塌，尽管我国《建筑抗震设计规范》通过增大柱端弯矩的方式来保证“强柱弱梁”损伤机制的实现，但是由于楼板对框架梁的承载力和刚度的提高、填充墙等非结构构件与框架结构的相互作用以及梁端超配筋及钢筋实际强度超强等因素导致“强柱弱梁”的损伤机制不易实现，这也被许多学者所证实。
2、以往的耗能铰阻尼器中间是钢制铰，铰两侧对称设置削弱软钢板，将耗能铰阻尼器设置在框架节点的梁端，地震作用下钢制铰一侧的削弱软钢板受拉、另一侧受压，软钢板通过拉、压变形耗散地震能量。然而，为了让阻尼器充分发挥作用，楼板需跟柱进行柔性连接，导致楼板不能有效的传递水平荷载，结构整体性变差。由于削弱软钢板在受拉状态下极易发生面外屈曲，影响其耗能能力，需要在软钢板外安装约束套筒、约束盖板等，结构构造复杂。并且，约束盖板和约束套筒与削弱软钢板间的距离需精确到1～2mm，距离过大防屈曲效果不明显，距离过小将阻碍耗能板发生塑性变形耗能，不利于实际的生产和应用。此外，以往的耗能铰阻尼器只具备单一方向的耗能能力，而地震是多方向的随机振动，结构设计时应满足纵横向的抗震性能。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题就是提供一种柱端耗能装配式框架结构及其施工方法，其包括预制柱、双向耗能铰阻尼器、预制楼盖、预制承台，预制柱、双向耗能铰阻尼器、预制楼盖和预制承台之间通过螺栓连接，施工
2、采用的技术方案为：
3、一种柱端耗能装配式框架结构，包括预制柱（预制钢筋混凝土柱）、双向耗能铰阻尼器、预制楼盖（预制钢筋混凝土楼盖）、预制承台；
4、所述双向耗能铰阻尼器包括耳板连接件、预埋连接件、加肋耗能板，所述预埋连接件安装在预制柱、预制楼盖或预制承台上，通过销轴连接耳板连接件，加肋耗能板通过螺栓ⅰ安装到预埋连接件与耳板连接件之间，进而实现预制柱、双向耗能铰阻尼器、预制楼盖和预制承台之间的安装。
5、优选的，所述耳板连接件包括耳板ⅰ和横板，耳板ⅰ成对且平行地设置在横板的顶端中部和底端中部，横板的边缘设置螺栓孔ⅰ，相互平行的耳板ⅰ在同一位置设置螺栓孔ⅱ。
6、优选的，所述横板的顶端中部与底端中部各设置一对耳板ⅰ，顶端的两耳板ⅰ平行方向与底端的两耳板ⅰ平行方向互相垂直。即顶端两耳板ⅰ的中心线与底端两耳板ⅰ的中心线互相垂直。
7、优选的，所述预埋连接件为一端设置端板的工字钢，端板未连接工字钢的一侧中部成对设置与耳板ⅰ适配的耳板ⅱ，通过销轴将耳板ⅱ与耳板ⅰ连接，并用螺栓ⅱ固定，实现预埋连接件与耳板连接件的固定；预埋连接件不安装耳板ⅱ的一端安装于预制柱、预制楼盖或预制承台的内部。端板未与工字钢两端接触的两个边缘，设置与螺栓ⅰ适配的螺栓孔，横板的边缘均设置与螺栓ⅰ适配的螺栓孔ⅰ。
8、优选的，在销轴所在的中心线方向两侧，对称安装一组加肋耗能板，将耳板ⅱ与耳板ⅰ半包围起来；横板上方的一组加肋耗能板与横板下方的一组加肋耗能板的中心线相互垂直。即加肋耗能板的腹板与销轴方向平行，加劲肋与销轴垂直，从而确保地震作用时销轴一侧的加肋耗能板受拉、另一侧的加肋耗能板受压，加劲板可防止腹板过早的发生面外屈曲影响耗能能力。
9、优选的，所述加肋耗能板的高度与端板和横板之间的距离相等，所述加肋耗能板包括3～10块腹板、3～10块加劲肋、2块翼缘板，加劲肋的数量与腹板数量相等；所述加劲肋的顶端和底端设置翼缘板，腹板依次排列安装在翼缘板的一个侧面，并与翼缘板的边缘齐平；
10、每块加劲肋对应一块腹板，且垂直于腹板的中央；翼缘板未连接加劲肋的部位设置螺栓孔ⅲ，螺栓孔ⅲ与横板的螺栓孔ⅰ相适配，与端板上的螺栓孔也适配，均可通过螺栓ⅰ实现安装。
11、优选的，各所述腹板为顶端和底端宽、中间逐渐变窄的削弱软钢板，腹板之间形成镂空，即腹板进行圆弧形削弱；所述的加肋耗能板形状类似半个工字钢，加劲肋为削弱软钢板，其未与腹板垂直的一侧为弧形，即中间窄、顶端和底端宽的形状，即圆弧形削弱，将耳板ⅱ、耳板ⅰ、销轴半包围在中间；加劲肋弧形的结构也可以给耳板ⅱ、耳板ⅰ、销轴更多的活动空间；
12、翼缘板的长度与横板相等，翼缘板的宽度与加劲肋的顶端和底端的宽度相等；
13、加肋耗能板的高度为预制柱高度的1/25～1/15。
14、所述的加肋耗能板所用钢材的强度应低于其它连接件的钢材强度，从而使地震作用下加肋耗能板首先进入屈服耗散地震能量。加肋耗能板可选用q235钢材，其余连接件选用q355钢材。螺栓选用高强度承压型螺栓或高强度摩擦型螺栓。
15、优选的，所述预制楼盖包括楼板、横梁和纵梁；楼板、横梁和纵梁内均按规范要求配置钢筋，钢筋伸出楼板、横梁或纵梁50～100mm；楼板边缘呈现两层，上层内缩、下层外凸（即上层的面积略小于下层的面积，下层四周伸出一块），在横梁、纵梁的边缘设置凹槽；在纵梁、横梁交接处设置预埋连接件。
16、优选的，所述预制承台为设置于底端的基础固定承台，并安装与耳板连接件适配的预埋连接件。
17、一种柱端耗能装配式框架结构的施工方法，包括如下步骤：
18、（1）根据所需要求，加工双向耗能铰阻尼器的耳板连接件、预埋连接件、加肋耗能板；加工预制柱、预制楼盖和预制承台时将预埋连接件安装于预制柱的两端、预制承台的顶端、预制楼盖的纵横梁交接处；配制适配的销轴、螺栓；
19、（2）在施工现场，按从下到上的顺序安装，通过销轴连接耳板连接件和上、下端的预埋连接件，再用螺栓将加肋耗能板安装到横板与端板之间，翼缘板和腹板的外侧面与横板、端板的边缘齐平，形成双向耗能铰阻尼器，将预制承台与双向耗能铰阻尼器、预制柱、预制楼盖连接起来，形成一个梁板柱结构；
20、（3）在相邻的两个梁板柱结构的楼板内缩处和纵、横梁的凹槽处浇筑混凝土，形成混凝土后浇带，从而将多个梁板柱结构连接为整体，得到所述的一种柱端耗能的装配式框架结构。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
22、（1）本专利技术一种柱端耗能装配式框架结构由预制柱、双向耗能铰阻尼器、预制楼盖、预制承台组成，预制柱、双向耗能铰阻尼器、预制楼盖和预制承台之间通过螺栓连接，施工方便，楼盖和楼盖之间设置后浇带，增加结构的整体性能。
23、（2）本专利技术一种柱端耗能装配式框架结构中的双向耗能铰阻尼器通过相互垂直的双向铰可使阻尼器在地震作用下沿两个方向转动，从而使销轴两侧的加肋耗能板发生塑性变形耗散地震能量，通过改变腹板及加劲肋的个数及削弱程度可满足不同抗震目标下结构纵、横向的抗震性能需求。
24、（3）本专利技术一种柱端耗能装配式框架结构中设置的双向耗能铰阻尼器中的加肋耗能板采用低屈服点的钢材并对腹本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种柱端耗能装配式框架结构，其特征在于，包括预制柱、双向耗能铰阻尼器、预制楼盖、预制承台；
2.根据权利要求1所述的一种柱端耗能装配式框架结构，其特征在于，所述耳板连接件包括耳板Ⅰ和横板，耳板Ⅰ成对且平行地设置在横板的顶端中部和底端中部，横板的边缘设置螺栓孔Ⅰ，相互平行的耳板Ⅰ在同一位置设置螺栓孔Ⅱ。
3.根据权利要求2所述的一种柱端耗能装配式框架结构，其特征在于，所述横板的顶端中部与底端中部各设置一对耳板Ⅰ，顶端两耳板Ⅰ的中心线与底端两耳板Ⅰ的中心线互相垂直。
4.根据权利要求3所述的一种柱端耗能装配式框架结构，其特征在于，所述预埋连接件为一端设置端板的工字钢，端板未连接工字钢的一侧中部成对设置与耳板Ⅰ适配的耳板Ⅱ，通过销轴将耳板Ⅱ与耳板Ⅰ连接，并用螺栓Ⅱ固定，实现预埋连接件与耳板连接件的固定；预埋连接件不安装耳板Ⅱ的一端安装于预制柱、预制楼盖或预制承台的内部。
5.根据权利要求4所述的一种柱端耗能装配式框架结构，其特征在于，在销轴所在的中心线方向两侧，对称安装一组加肋耗能板，将耳板Ⅱ与耳板Ⅰ半包围起来；横板上方的一组加肋耗能
6.根据权利要求5所述的一种柱端耗能装配式框架结构，其特征在于，所述加肋耗能板的高度与端板与横板之间的距离相等，所述加肋耗能板包括3～10块腹板、3～10块加劲肋、2块翼缘板，加劲肋的数量与腹板数量相等；所述加劲肋的顶端和底端设置翼缘板，腹板依次排列安装在翼缘板的一个侧面，并与翼缘板的边缘齐平；
7.根据权利要求6所述的一种柱端耗能装配式框架结构，其特征在于，各所述腹板为顶端和底端宽、中间逐渐变窄的削弱软钢板，各腹板之间形成镂空；所述加劲肋为削弱软钢板，其未与腹板垂直的一侧为圆弧形，即中间窄、顶端和底端宽的形状，将耳板Ⅱ、耳板Ⅰ、销轴半包围在中间；
8.根据权利要求1所述的一种柱端耗能装配式框架结构，其特征在于，所述预制楼盖包括楼板、横梁和纵梁；楼板、横梁和纵梁内均配置钢筋，钢筋伸出楼板、横梁或纵梁50～100mm；楼板边缘呈现两层，上层内缩，下层外凸，在横梁、纵梁的边缘设置凹槽；在纵梁、横梁交接处设置预埋连接件。
9.根据权利要求1所述的一种柱端耗能装配式框架结构，其特征在于，所述预制承台为设置于底端的基础固定承台，并安装与耳板连接件适配的预埋连接件。
10.如权利要求1-9任一项所述的一种柱端耗能装配式框架结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种柱端耗能装配式框架结构，其特征在于，包括预制柱、双向耗能铰阻尼器、预制楼盖、预制承台；
2.根据权利要求1所述的一种柱端耗能装配式框架结构，其特征在于，所述耳板连接件包括耳板ⅰ和横板，耳板ⅰ成对且平行地设置在横板的顶端中部和底端中部，横板的边缘设置螺栓孔ⅰ，相互平行的耳板ⅰ在同一位置设置螺栓孔ⅱ。
3.根据权利要求2所述的一种柱端耗能装配式框架结构，其特征在于，所述横板的顶端中部与底端中部各设置一对耳板ⅰ，顶端两耳板ⅰ的中心线与底端两耳板ⅰ的中心线互相垂直。
4.根据权利要求3所述的一种柱端耗能装配式框架结构，其特征在于，所述预埋连接件为一端设置端板的工字钢，端板未连接工字钢的一侧中部成对设置与耳板ⅰ适配的耳板ⅱ，通过销轴将耳板ⅱ与耳板ⅰ连接，并用螺栓ⅱ固定，实现预埋连接件与耳板连接件的固定；预埋连接件不安装耳板ⅱ的一端安装于预制柱、预制楼盖或预制承台的内部。
5.根据权利要求4所述的一种柱端耗能装配式框架结构，其特征在于，在销轴所在的中心线方向两侧，对称安装一组加肋耗能板，将耳板ⅱ与耳板ⅰ半包围起来；横板上方的一组加肋耗能板与横板下方的一组加肋耗能板的中心线相互垂直。
6.根据权利要求5所述的一种柱端...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔子昂，徐秀凤，孙伟，张文龙，范晓鹏，王璐，杜秀丽，
申请(专利权)人：青岛黄海学院，
类型：发明
国别省市：
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