可恢复功能筒体结构体系.pdf

本发明是一种可恢复功能筒体结构体系，属于抗震结构体系领域。它主要由钢管混凝土边柱、单肢剪力墙、可更换连梁、高强无粘结预应力拉索和墙脚耗能器组成，钢管混凝土边柱设置在每片单肢剪力墙的两侧并与其连接在一起，可更换连梁由连梁阻尼器和连梁非屈服段构成，钢管混凝土边柱和单肢剪力墙与基础之间断开，高强无粘结预应力拉索的上端锚固在钢管混凝土边柱，下端锚固在基础，钢管混凝土边柱与基础之间设置墙脚耗能器。本发明概念清晰，施工方便，能够在强震时有效保护主体结构的安全，同时有利于震后对受损的构件修复更换，可广泛应用于高烈度地震区的重要建筑结构中。

1.  一种可恢复功能筒体结构体系，其特征是：它主要由钢管混凝土边柱、单肢剪力墙、 可更换连梁、高强无粘结预应力拉索和墙脚耗能器组成，所述的钢管混凝土边柱设置在每片 单肢剪力墙的两侧并与其连接在一起，所述的可更换连梁由连梁阻尼器和连梁非屈服段构成， 所述的钢管混凝土边柱和单肢剪力墙与基础之间断开，所述的高强无粘结预应力拉索的上端 锚固在钢管混凝土边柱，下端锚固在基础，所述的钢管混凝土边柱与基础之间设置墙脚耗能 器。

2.  根据权利要求1所述的可恢复功能筒体结构体系，其特征是：所述的单肢剪力墙为钢 板剪力墙或单层钢板组合剪力墙或双层钢板组合剪力墙或钢筋混凝土剪力墙。

3.  根据权利要求1所述的可恢复功能筒体结构体系，其特征是：所述的连梁阻尼器为金 属耗能部件或黏弹性阻尼耗能部件或摩擦阻尼耗能部件或复合阻尼耗能部件。

4.  根据权利要求1所述的可恢复功能筒体结构体系，其特征是：所述的连梁非屈服段为 钢构件或钢-混凝土组合构件或钢筋混凝土构件。

可恢复功能筒体结构体系
技术领域
本发明涉及抗震结构体系领域，特别涉及一种可恢复功能筒体结构体系。
背景技术
随着抗震技术的进步和社会经济发展水平的提升，抗震设计应逐步由抗倒塌设计向可恢 复功能设计转变。可恢复功能结构是目前抗震领域的研究热点，也是未来抗震的重要发展方 向。传统的抗震结构强调结构的延性，良好的延性和足够的承载力虽能避免结构在强震时产 生倒塌，但往往会对结构造成较大的损伤，震后较难修复或代价昂贵。
因此，针对高层和超高层建筑结构中广泛使用的筒体结构体系，研制开发一种能够在强 震后快速恢复其正常使用功能的可恢复功能筒体结构体系就显得既迫切而且特别有意义。
发明内容
为了克服目前已有的传统筒体结构体系存在的强震后残余变形较大且不易修复的不足之 处，本发明提供一种能够在强震后快速恢复其正常使用功能的可恢复功能筒体结构体系。
本发明所采用的技术方案是一种可恢复功能筒体结构体系，它主要由钢管混凝土边柱、 单肢剪力墙、可更换连梁、高强无粘结预应力拉索和墙脚耗能器组成，所述的钢管混凝土边 柱设置在每片单肢剪力墙的两侧并与其连接在一起，所述的可更换连梁由连梁阻尼器和连梁 非屈服段构成，所述的钢管混凝土边柱和单肢剪力墙与基础之间断开，所述的高强无粘结预 应力拉索的上端锚固在钢管混凝土边柱，下端锚固在基础，所述的钢管混凝土边柱与基础之 间设置墙脚耗能器。
所述的单肢剪力墙为钢板剪力墙或单层钢板组合剪力墙或双层钢板组合剪力墙或钢筋混 凝土剪力墙。
所述的连梁阻尼器为金属耗能部件或黏弹性阻尼耗能部件或摩擦阻尼耗能部件或复合阻 尼耗能部件。
所述的连梁非屈服段为钢构件或钢-混凝土组合构件或钢筋混凝土构件。
所述的墙脚耗能器为金属耗能部件或黏弹性阻尼耗能部件或摩擦阻尼耗能部件或复合阻 尼耗能部件或防屈曲耗能部件。
本发明具有如下显著优点：
(1)能够有效减轻筒体的破坏。相比目前已有的上部结构与基础完全固定的筒体结构， 本发明通过筒体在强震时的摇摆可以有效减轻筒体的破坏。
(2)能够有效减轻连梁的破坏。目前大多数传统连梁在强震时的震害都非常严重，本发 明通过可更换连梁不仅能够增强连梁的耗能能力，而且在震后对受损的连梁便于修复更换。
(3)震后残余变形小。本发明通过设置在钢管混凝土边柱中的高强无粘结预应力拉索可 以对筒体提供自复位能力，有效减小筒体的震后残余变形。
本发明可用于高烈度地震区的重要建筑结构中，不仅能够有效减轻筒体的破坏，而且具 有较好的自复位能力，震后残余变形小，施工方便，造价合理，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例的主视图。
图2为本发明实施例的A-A断面图。
附图中数字含义如下：
1-钢管混凝土边柱；2-单肢剪力墙；3-高强无粘结预应力拉索；4-墙脚耗能器；5-连梁阻 尼器；6-连梁非屈服段；7-基础。
具体实施方式
以下结合附图1和2对本发明作进一步详细的说明。
如附图1和2所示，本发明是一种可恢复功能筒体结构体系，它主要由钢管混凝土边柱 1、单肢剪力墙2、可更换连梁、高强无粘结预应力拉索3和墙脚耗能器4组成，所述的钢管 混凝土边柱1设置在每片单肢剪力墙2的两侧并与其连接在一起，所述的可更换连梁由连梁 阻尼器5和连梁非屈服段6构成，所述的钢管混凝土边柱1和单肢剪力墙2与基础7之间断 开，所述的高强无粘结预应力拉索3的上端锚固在钢管混凝土边柱1，下端锚固在基础7，所 述的钢管混凝土边柱1与基础7之间设置墙脚耗能器4。
所述的单肢剪力墙2为钢板剪力墙或单层钢板组合剪力墙或双层钢板组合剪力墙或钢筋 混凝土剪力墙。
所述的连梁阻尼器5为金属耗能部件或黏弹性阻尼耗能部件或摩擦阻尼耗能部件或复合 阻尼耗能部件。
所述的连梁非屈服段6为钢构件或钢-混凝土组合构件或钢筋混凝土构件。
所述的墙脚耗能器4为金属耗能部件或黏弹性阻尼耗能部件或摩擦阻尼耗能部件或复合 阻尼耗能部件或防屈曲耗能部件。
具体在本实施例中，单肢剪力墙2为单层钢板组合剪力墙，连梁阻尼器5为金属耗能部 件，连梁非屈服段6为钢构件，墙脚耗能器4为防屈曲耗能部件。
本发明不仅能够有效减轻筒体的破坏，而且具有较好的自复位能力，震后残余变形小， 便于修复更换。本发明概念清晰，施工方便，造价合理，将广泛应用于高烈度地震区的重要 建筑结构中。