本发明属于结构抗震,尤其涉及一种便于修复的可更换式连梁耗能结构。
背景技术:
1、传统的工程结构抗震设计主要为抗倒塌设计,防止强震下结构倒塌和人员伤亡。然而随着社会经济的发展,高层建筑与重要建筑日益增多,单纯的抗倒塌设计已无法满足需要,结构在地震作用下损坏后的修复难度和成本随之增加。
2、当一个城市发生地震灾害后,需要尽快对各类建筑物进行修复,尽快恢复城市基本功能,同时避免余震导致更大损失,然而建筑物的恢复是极其困难的,需要统筹规划和调度很多资源,修复策略对于抗震韧性的评价很重要,根据建筑物修复的优先级别和修复程度,我们认为可以将建筑物的修复归纳为“完美修复”和“非完美修复”两种,如医院、水厂和电厂需要进行完美修复,尽快恢复运转,且尽量避免再次损伤,而存放物资的建筑等,结构维修的策略可以相对简单,即非完美修复,保证建筑物不倒即可。
3、建筑物的“完美修复”和“非完美修复”的实现依赖于建筑物可修复部分的难易程度和修复效率。
4、在高层建筑的四大结构体系中,由于剪力墙结构和框架-剪力墙结构具有良好的抗侧移刚度和承载力,在工程界得到了广泛的应用,墙肢之间的连梁是结构的主要耗能构件。
5、目前,高层剪力墙结构可以实现“大震不倒”的设计目标,但是存在震后修复难度大、修复时间长的情况,为实现结构的震后房屋功能快速恢复,我们提出一种便于修复的可更换式连梁耗能结构来解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种便于修复的可更换式连梁耗能结构,以解决上述问题。
2、为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
3、一种便于修复的可更换式连梁耗能结构,包括:嵌固在墙肢内的钢深梁,两个所述钢深梁之间可拆卸连接有耗能梁段;
4、所述钢深梁包括埋固组件和固定端面,所述固定端面固接在所述埋固组件的一端,所述固定端面上开设有两排用于第二螺栓通过的第一长圆孔,两排所述第一长圆孔对称设置,所述耗能梁段的端部通过所述第二螺栓与所述固定端面固接;
5、所述第一长圆孔尺寸大于所述第二螺栓的直径。
6、优选的,所述埋固组件包括水平工字钢,所述水平工字钢的一端嵌固在墙肢内,所述水平工字钢的另一端与所述固定端面固接。
7、优选的,所述水平工字钢中部固接有若干第一竖向加劲肋,位于所述水平工字钢前后两侧的若干所述第一竖向加劲肋对称设置。
8、优选的,所述固定端面的前后两侧的顶部和底部分别固接有水平加劲肋的一端,所述水平加劲肋的另一端与相对应的所述第一竖向加劲肋的侧壁固接。
9、优选的,所述耗能梁段包括耗能工字钢,所述耗能工字钢的两端分别固接有连接端面,所述连接端面上开设有若干第二长圆孔,若干所述第二长圆孔与若干所述第一长圆孔一一对应,所述第二长圆孔与所述第一长圆孔结构相同。
10、优选的,所述耗能工字钢的前后两侧分别固接有若干第二竖向加劲肋,前后两侧的若干所述第二竖向加劲肋对称设置。
11、优选的,所述水平加劲肋上固接有抗剪力板的一端,所述抗剪力板的另一端与所述耗能工字钢的端部固接。
12、与现有技术相比,本发明具有如下优点和技术效果:
13、使用时,将钢深梁与墙肢内的钢筋固接在一起,随后浇筑混凝土,混凝土凝结后形成墙肢,此时钢深梁牢固嵌固在墙肢内,耗能梁段安装在相邻的两个钢深梁之间,钢深梁的固定端面与耗能梁段的端部通过若干第二螺栓牢固连接,在固定端面上开设的用于第二螺栓通过的第一长圆孔尺寸大于第二螺栓的直径,为第二螺栓的活动留有余量,在地震发生前,通过第二螺栓旋紧在固定端面和耗能梁段的端部之间形成挤压产生摩擦力,使固定端面和耗能梁段固接,而当地震发生时,耗能梁段在地震作用下首先发生变形来消耗地震能量,同时第二螺栓在地震作用下受到剪力、轴向拉力或压力也会产生变形,使得耗能梁段的端部与固定端面之间松动,第一长圆孔的设置的目的是减少地震发生时第二螺栓与第一长圆孔之间的应力,能够避免固定端面损坏,使得耗能梁段能够吸收大部分的地震能量,当地震结束后,由于固定端面并未损坏,而用于固接的第二螺栓也产生松动,方便将已损坏的耗能梁段拆除下来,并及时更换新的耗能梁段,基于非完美修复的建筑结构恢复新概念,本发明能够在余震前的短时间内完成建筑抗震功能的恢复,在保证修复效率的同时,也能降低修复成本,在具备修复时间时,也可在非完美修复基础上进行完美修复,完全恢复建筑承载能力。
1.一种便于修复的可更换式连梁耗能结构,包括:嵌固在墙肢内的钢深梁(1),两个所述钢深梁(1)之间可拆卸连接有耗能梁段(2);
2.根据权利要求1所述的一种便于修复的可更换式连梁耗能结构,所述埋固组件包括水平工字钢(101),所述水平工字钢(101)的一端嵌固在墙肢内,所述水平工字钢(101)的另一端与所述固定端面(102)固接。
3.根据权利要求2所述的一种便于修复的可更换式连梁耗能结构,所述水平工字钢(101)中部固接有若干第一竖向加劲肋(106),位于所述水平工字钢(101)前后两侧的若干所述第一竖向加劲肋(106)对称设置。
4.根据权利要求3所述的一种便于修复的可更换式连梁耗能结构,所述固定端面(102)的前后两侧的顶部和底部分别固接有水平加劲肋(103)的一端,所述水平加劲肋(103)的另一端与相对应的所述第一竖向加劲肋(106)的侧壁固接。
5.根据权利要求4所述的一种便于修复的可更换式连梁耗能结构,所述耗能梁段(2)包括耗能工字钢(201),所述耗能工字钢(201)的两端分别固接有连接端面(202),所述连接端面(202)上开设有若干第二长圆孔(203),若干所述第二长圆孔(203)与若干所述第一长圆孔(105)一一对应,所述第二长圆孔(203)与所述第一长圆孔(105)结构相同。
6.根据权利要求5所述的一种便于修复的可更换式连梁耗能结构,所述耗能工字钢(201)的前后两侧分别固接有若干第二竖向加劲肋(205),前后两侧的若干所述第二竖向加劲肋(205)对称设置。
7.根据权利要求6所述的一种便于修复的可更换式连梁耗能结构,所述水平加劲肋(103)上固接有抗剪力板(3)的一端,所述抗剪力板(3)的另一端与所述耗能工字钢(201)的端部固接。