本發(fā)明涉及抗震結(jié)構(gòu)體系技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種自復(fù)位柱腳。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，可恢復(fù)功能結(jié)構(gòu)成為研究熱點(diǎn)，備受人們關(guān)注，它不僅能在地震時(shí)保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，也能在強(qiáng)震后快速恢復(fù)結(jié)構(gòu)的正常使用功能，減少受損結(jié)構(gòu)的修復(fù)加固費(fèi)用。自復(fù)位柱腳可以在中震或者大震時(shí)通過(guò)柱體底部的抬升從而減輕結(jié)構(gòu)的破壞。研究表明，結(jié)構(gòu)的搖擺可以降低地震作用并提高結(jié)構(gòu)本身的延性設(shè)計(jì)需求，減少地震破壞，節(jié)約結(jié)構(gòu)造價(jià)。放松結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間約束或構(gòu)件間約束，使結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)或構(gòu)件接觸面處僅有受壓能力而無(wú)受拉能力，則結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生搖擺，通過(guò)預(yù)應(yīng)力使結(jié)構(gòu)復(fù)位，形成自復(fù)位結(jié)構(gòu)。

因此，研制開(kāi)發(fā)一種具備較強(qiáng)耗能能力和具有一定自復(fù)位功能的自復(fù)位柱腳就顯得既迫切又有意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種自復(fù)位柱腳，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，該自復(fù)位柱腳耗能能力強(qiáng)，且具備優(yōu)良的自動(dòng)恢復(fù)能力。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種自復(fù)位柱腳，包括鋼柱、懸挑板、底板和錨桿，所述鋼柱的底端外側(cè)設(shè)置有所述懸挑板，所述懸挑板通過(guò)支撐板與所述底板相固定，所述底板用于固定在基礎(chǔ)的限位凹槽內(nèi)，所述錨桿穿過(guò)所述懸挑板與基礎(chǔ)固定連接；所述錨桿上位于所述懸挑板的頂端設(shè)置有碟形彈簧組。

可選的，所述錨桿為高強(qiáng)錨桿，所述高強(qiáng)錨桿安裝在所述鋼柱的兩側(cè)或四周。

可選的，所述高強(qiáng)錨桿的頂端位于所述碟形彈簧組的兩側(cè)安裝有剛性墊板。

可選的，所述碟形彈簧組為復(fù)合組合的碟形彈簧，所述底板為平齊式底板。

可選的，所述自復(fù)位柱腳還包括緩沖橡膠墊，所述緩沖橡膠墊布置在所述基礎(chǔ)的限位凹槽的底部和四周。

可選的，所述自復(fù)位柱腳還包括形狀記憶合金絲束，所述形狀記憶合金絲束的上端固定在所述鋼柱上，所述形狀記憶合金絲束的下端依次穿過(guò)所述懸挑板、底板和緩沖橡膠墊后與所述基礎(chǔ)相固定。

可選的，所述形狀記憶合金絲束和所述錨桿的底端通過(guò)一橫桿在所述基礎(chǔ)內(nèi)固定連接。

可選的，所述自復(fù)位柱腳還包括加強(qiáng)板組，所述加強(qiáng)板組固定設(shè)置在所述懸挑板與所述底板之間；所述加強(qiáng)板組包括翼緣加強(qiáng)板和傳力加強(qiáng)板。

可選的，所述翼緣加強(qiáng)板為位于所述鋼柱的翼緣內(nèi)側(cè)加強(qiáng)板或位于所述鋼柱的翼緣外側(cè)加強(qiáng)板。

可選的，所述傳力加強(qiáng)板垂直于所述懸挑板，且與所述支撐板位于同一平面內(nèi)。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：

本發(fā)明自復(fù)位柱腳的耗能能力和自恢復(fù)能力強(qiáng)。相比目前已有自復(fù)位柱腳，本發(fā)明通過(guò)復(fù)合組合碟形彈簧和形狀記憶合金絲束不僅可以顯著增加整體結(jié)構(gòu)的耗能性能，而且自恢復(fù)能力顯著提高，設(shè)置在柱底的橡膠墊對(duì)搖擺界面也能起到緩沖作用。

自復(fù)位柱腳的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。復(fù)合組合碟形彈簧和形狀記憶合金絲束實(shí)現(xiàn)對(duì)柱腳剛度、彎矩和轉(zhuǎn)角的控制，本發(fā)明中將碟形彈簧設(shè)置在懸挑板上而未直接設(shè)置在柱子底板上，為了能夠有效減小柱底的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑并降低對(duì)底板的剛度需求，限位凹槽實(shí)現(xiàn)對(duì)柱底側(cè)向位移的控制。

本發(fā)明可用于高烈度地震區(qū)的重要建筑結(jié)構(gòu)中，具備很強(qiáng)的耗能和自復(fù)位能力，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)，意義重大，可廣泛應(yīng)用于各類(lèi)可恢復(fù)功能建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明中自復(fù)位柱腳(翼緣加強(qiáng)板位于鋼柱的翼緣內(nèi)側(cè))的整體結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為本發(fā)明中自復(fù)位柱腳(翼緣加強(qiáng)板位于鋼柱的翼緣外側(cè))的整體結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖4為圖3的俯視圖；

其中，1鋼柱；2形狀記憶合金絲束；3碟形彈簧組；4懸挑板；5支撐板；6緩沖橡膠墊；7限位凹槽；8基礎(chǔ)；9底板；10錨桿；11翼緣加強(qiáng)板；12剛性墊板；13傳力加強(qiáng)板。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的目的是提供一種自復(fù)位柱腳，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，該自復(fù)位柱腳耗能能力強(qiáng)，且具備優(yōu)良的自動(dòng)恢復(fù)能力。

本發(fā)明提供的自復(fù)位柱腳，包括鋼柱、懸挑板、底板和錨桿，鋼柱的底端外側(cè)設(shè)置有懸挑板，懸挑板通過(guò)支撐板與底板相固定，底板用于固定在基礎(chǔ)的限位凹槽內(nèi)，錨桿穿過(guò)懸挑板與基礎(chǔ)固定連接；錨桿上位于懸挑板的頂端設(shè)置有碟形彈簧組。

鋼柱、懸挑板、底板和錨桿組成柱腳的基本框架，復(fù)合組合碟形彈簧的設(shè)置可以顯著增加整體結(jié)構(gòu)的耗能性能，而且自恢復(fù)能力顯著提高，使柱腳能夠?qū)崿F(xiàn)自復(fù)位的效果。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

請(qǐng)參考圖1-4，其中，圖1為本發(fā)明中自復(fù)位柱腳(翼緣加強(qiáng)板位于鋼柱的翼緣內(nèi)側(cè))的整體結(jié)構(gòu)示意圖一；圖2為圖1的俯視圖；圖3為本發(fā)明中自復(fù)位柱腳(翼緣加強(qiáng)板位于鋼柱的翼緣外側(cè))的整體結(jié)構(gòu)示意圖二；圖4為圖3的俯視圖。

實(shí)施例一

如圖1-2所示，本實(shí)施例提供一種自復(fù)位柱腳，包括鋼柱1、懸挑板4、底板9和錨桿10，鋼柱1的底端外側(cè)設(shè)置有懸挑板4，懸挑板4通過(guò)支撐板5與底板9相固定，底板9用于固定在基礎(chǔ)8的限位凹槽7內(nèi)，錨桿10穿過(guò)懸挑板4與基礎(chǔ)8固定連接；錨桿10上位于懸挑板4的頂端設(shè)置有碟形彈簧組3。

錨桿10為高強(qiáng)錨桿，高強(qiáng)錨桿安裝在鋼柱1的兩側(cè)或四周；高強(qiáng)錨桿的頂端位于碟形彈簧組3的兩側(cè)安裝有剛性墊板12；底板9為平齊式底板，懸挑板4與平齊式底板的凈距離至少5厘米以上。自復(fù)位柱腳還包括緩沖橡膠墊6，緩沖橡膠墊6布置在基礎(chǔ)8的限位凹槽7的底部和四周，對(duì)搖擺界面也能起到緩沖作用。

碟形彈簧組3為復(fù)合組合的碟形彈簧，當(dāng)疊合時(shí)，相對(duì)于同一變形，彈簧數(shù)越多則載荷越大，所能承受的形變及自主恢復(fù)能力更好；復(fù)合組合彈簧應(yīng)施加20％-80％的初始預(yù)壓應(yīng)變。

自復(fù)位柱腳還包括形狀記憶合金絲束2，形狀記憶合金絲束2的上端固定在鋼柱1上，形狀記憶合金絲束2的下端依次穿過(guò)懸挑板4、底板9和緩沖橡膠墊6后與基礎(chǔ)8相固定；形狀記憶合金絲束2應(yīng)施加30％-70％的初始預(yù)拉應(yīng)變，通過(guò)設(shè)置形狀記憶合金絲束2，使柱腳具有變形恢復(fù)能力，與前述的復(fù)合組合的碟形彈簧可以顯著增加整體結(jié)構(gòu)的耗能性能，而且自恢復(fù)能力顯著提高。且將碟形彈簧設(shè)置在懸挑板4上而未直接設(shè)置在柱子底板上，為了能夠有效減小柱底的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑并降低對(duì)底板9的剛度需求。

形狀記憶合金絲束2和錨桿10的底端通過(guò)一橫桿在基礎(chǔ)8內(nèi)固定連接，起到進(jìn)一步的穩(wěn)固作用。

自復(fù)位柱腳還包括加強(qiáng)板組，加強(qiáng)板組固定設(shè)置在懸挑板4與底板9之間；加強(qiáng)板組包括翼緣加強(qiáng)板11和傳力加強(qiáng)板13。

翼緣加強(qiáng)板11為位于鋼柱1的翼緣內(nèi)側(cè)加強(qiáng)板；傳力加強(qiáng)板13垂直于懸挑板4，且與支撐板5位于同一平面內(nèi)。

實(shí)施例二

如圖3-4所示，本實(shí)施例提供一種自復(fù)位柱腳，其整體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一中的自復(fù)位柱腳相同，唯一不同之處在于：

本實(shí)施例中的翼緣加強(qiáng)板11為位于鋼柱1的翼緣外側(cè)的加強(qiáng)板，即翼緣加強(qiáng)板11的設(shè)置位置不同。施工時(shí)可以根據(jù)具體情況進(jìn)行適應(yīng)性的選擇，目的在于使施工方式更便捷。

本發(fā)明的自復(fù)位柱腳可用于高烈度地震區(qū)的重要建筑結(jié)構(gòu)中，具備很強(qiáng)的耗能和自復(fù)位能力，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)，意義重大，可廣泛應(yīng)用于各類(lèi)可恢復(fù)功能建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的自復(fù)位柱腳中懸挑板與平齊式底板的凈距離的數(shù)值并不局限于上述實(shí)施例中的描述，只要能滿足施工需求即可；復(fù)合組合的碟形彈簧的預(yù)壓應(yīng)力和形狀記憶合金絲束的預(yù)拉應(yīng)力的數(shù)值也可以根據(jù)具體情況采用相應(yīng)的合適的參數(shù)，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

本發(fā)明中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。