一种装配式双柱独立基础结构及其施工方法

本发明涉及建筑结构，具体而言，涉及一种装配式双柱独立基础结构及其施工方法。

背景技术：

1、为了使建筑结构持续保持健康稳定的状态，结构的自恢复功能就显得尤为重要，而提升结构的耗能和减震能力一直是结构工程师追求的目标。目前实际工程中多数以刚度设计为主，以结构的变形作为抗震的控制指标。在框架结构中，无论是地震荷载还是风荷载，荷载的传递都会经过基础结构，提升基础结构的自耗能和减震能力将对建筑结构非常有利。

2、目前，在结构中使用形状记忆合金来耗能减震，是一种目前较为有效地提高结构自复位能力以确保震后功能可恢复的方法。现有采用合金的自复位结构中，多数把其结构件既作为复位元件又作为单独的耗能部件，导致耗能能力弱。甚至为了增加耗能从而增加试件的尺寸和数量，导致合金材料用量过大。

3、而摩擦阻尼器，通过构件间的摩擦滑移消耗输入的能量，因其构造简单、性能稳定、阻尼力大等特点而被工程采用。对于带有摩擦阻尼器的结构，在正常使用荷载作用下，摩擦阻尼器为结构提供附加刚度而本身不滑移。在中大震作用下，摩擦阻尼器通过产生摩擦滑移做功以消耗吸收地震输入的能量，为结构提供附加阻尼，从而减小结构响应。因此，迫切需要构建出满足用户要求的基础结构。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种装配式双柱独立基础结构及其施工方法，以解决上述问题。

2、本发明采用了如下方案：

3、本申请提供了一种装配式双柱独立基础结构，包括预制的双杯口独立基础件和预制的方钢筋混凝土柱；所述独立基础件包括基础底部钢筋、基础垫层以及两个预留杯口；所述方钢筋混凝土柱包括柱本体、柱纵筋、柱横筋以及柱局部扩展段，所述柱本体对应布置在各自所属的预留杯口内，所述柱局部扩展段以等高的方式对应设置在各自所属的柱本体的外周侧；所述柱局部扩展段预埋有箍筋和u型钢筋，所述柱本体的底部设有与预留杯口相适配的矩形胶套，所述预留杯口的底壁上设有钢垫板，所述钢垫板与柱局部扩展段之间连接有多个对拉螺杆，所述矩形胶套与钢垫板之间通过一钢球相接触配合；两所述柱局部扩展段之间连接有一摩擦构件；所述摩擦构件包括连接至其中一柱局部扩展段的第一摩擦板、连接至其中另一柱局部扩展段的第二摩擦板，且所述第一摩擦板和第二摩擦板相互插接固定，在第一摩擦板和第二摩擦板的外周设有上盖板和下盖板，所述上盖板和下盖板对应连接在两局部扩展段之间，用于将各摩擦板包覆在两盖板的内部。

4、作为进一步改进，所述第一摩擦板与其中一u型钢筋相螺栓铰接，所述第二摩擦板与其中另一u型钢筋相螺栓铰接。

5、作为进一步改进，所述第一摩擦板配置成公端板，所述第二摩擦板配置成母端板，且两者相插接后对应通过多个紧固件相锁附配合在一起。

6、作为进一步改进，所述上盖板与下盖板之间通过自锁连接件相拆装配合，且上盖板和下盖板分别平顺对接至各自柱局部扩展段的上下端面，使得从外形上看盖板与柱局部扩展段呈一整体构件。

7、作为进一步改进，所述钢垫板设有对称分布的四个贯穿孔，且在其几何中心位置对应设有与钢球相配合的内凹弧形槽。

8、作为进一步改进，所述柱局部扩展段预留有与贯穿孔相正对配合的孔洞，所述对拉螺杆穿设固定在贯穿孔和孔洞之间。

9、作为进一步改进，所述对拉螺杆包括sma杆体、配置在杆体上侧的螺母件和杆体中部的钢护圈以及杆体下侧的橡胶套；所述杆体的上端通过螺母件锁附在孔洞内，所述杆体的下端插接在贯穿孔内。

10、作为进一步改进，所述柱本体与预留杯口为间隙配合，且在间隙处填充有防震元件。

11、作为进一步改进，沿自上而下方向，所述方钢筋混凝土柱的柱横筋逐渐加密设置，以及所述柱局部扩展段的箍筋逐渐加密设置。

12、本申请另提供一种施工方法，用于制作出上述的装配式双柱独立基础结构，包括如下步骤：

13、s1：选择适配的各材料构件，将预留杯口的尺寸设置成大于柱本体的尺寸；

14、s2：对拉螺杆安装在钢垫板上，将钢垫板预埋至独立基础件的顶面位置，且钢垫板对齐设置在预留杯口底壁的几何中心处；

15、s3：铺设基础底部钢筋并制作出形成在地基上的独立基础件；

16、s4：放置柱纵筋和柱横筋，以及预埋有箍筋和u型钢筋，对应制作出方钢筋混凝土柱及其柱局部扩展段；

17、s5：在柱本体的底部对接矩形胶套，且钢垫板上放置有钢球，将方钢筋混凝土柱吊装至矩形胶套对应置于钢球上，以限定出方钢筋混凝土柱与钢垫板之间的缝隙大小；

18、s6：在柱局部扩展段预留安装对拉螺杆，对方钢筋混凝土柱在独立基础件上通过对拉螺杆的连接进行水平校准和固定；

19、s7：将第一摩擦板和第二摩擦板进行插接固定，并连接在两柱局部扩展段之间，通过上盖板和下盖板相锁附使得摩擦板包覆在盖板内部，将各盖板连接在柱局部扩展段之间；

20、s8：在预留杯口处将矩形胶套所形成的间隙进行填充。

21、通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：

22、本申请的装配式双柱独立基础结构，通过在柱本体的底部设有与预留杯口对接配合的矩形胶套，且矩形胶套在一方面上与预留杯口内的钢垫板通过钢球相接触配合，在另一方面上两者相互间隙配合并被填充密实，在柱底设置的钢球可使得单根柱进行一定范围的摆动耗能；且对拉螺杆在柱局部扩展段和钢垫板之间的固定，使整个柱本体可以获得双重固定连接，保证了混凝土柱与基础件的安全稳定连接，使得基础件能够充分吸收并向地基传递来自上部结构所带来的载荷；尤其是，在两方钢筋混凝土柱之间增设可调节可拆卸式的摩擦阻尼器式的构件，使得具有独立耗能的方钢筋混凝土柱通过摩擦构件和基础件连接成一个双柱耗能系统，进一步加强能量耗散，同时还能通过摩擦构件的阻尼作用来有效减小单柱的摇摆幅度，使得建筑结构在受到地震作用或水平风荷载作用下更为安全稳定。

23、其中，本申请的施工方法，通过装配式自复位及耗能的双柱独立基础结构，整体的内部能量可由摩擦构件、钢球及对拉螺杆进行能量耗散，采用装配式，施工安装现场无需湿作业，施工方便，质量可靠，适合在大型广告牌、工业厂房、低多层住宅等建筑结构中推广应用，可大力推动装配式建筑产业化发展。

技术特征：

1.一种装配式双柱独立基础结构，包括预制的双杯口独立基础件和预制的方钢筋混凝土柱；其特征在于，

2.根据权利要求1所述的装配式双柱独立基础结构，其特征在于，所述第一摩擦板与其中一u型钢筋相螺栓铰接，所述第二摩擦板与其中另一u型钢筋相螺栓铰接。

3.根据权利要求2所述的装配式双柱独立基础结构，其特征在于，所述第一摩擦板配置成公端板，所述第二摩擦板配置成母端板，且两者相插接后对应通过多个紧固件相锁附配合在一起。

4.根据权利要求1所述的装配式双柱独立基础结构，其特征在于，所述上盖板与下盖板之间通过自锁连接件相拆装配合，且上盖板和下盖板分别平顺对接至各自柱局部扩展段的上下端面，使得从外形上看盖板与柱局部扩展段呈一整体构件。

5.根据权利要求1所述的装配式双柱独立基础结构，其特征在于，所述钢垫板设有对称分布的四个贯穿孔，且在其几何中心位置对应设有与钢球相配合的内凹弧形槽。

6.根据权利要求5所述的装配式双柱独立基础结构，其特征在于，所述柱局部扩展段预留有与贯穿孔相正对配合的孔洞，所述对拉螺杆穿设固定在贯穿孔和孔洞之间。

7.根据权利要求6所述的装配式双柱独立基础结构，其特征在于，所述对拉螺杆包括sma杆体、配置在杆体上侧的螺母件和杆体中部的钢护圈以及杆体下侧的橡胶套；所述杆体的上端通过螺母件锁附在孔洞内，所述杆体的下端插接在贯穿孔内。

8.根据权利要求1所述的装配式双柱独立基础结构，其特征在于，所述柱本体与预留杯口为间隙配合，且在间隙处填充有防震元件。

9.根据权利要求1所述的装配式双柱独立基础结构，其特征在于，沿自上而下方向，所述方钢筋混凝土柱的柱横筋逐渐加密设置，以及所述柱局部扩展段的箍筋逐渐加密设置。

10.一种施工方法，用于制作出如权利要求1至9任意一项所述的装配式双柱独立基础结构，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明提供了一种装配式双柱独立基础结构及其施工方法，该基础结构包括预制的双杯口独立基础件和预制的方钢筋混凝土柱；通过对拉螺杆在柱局部扩展段和钢垫板之间的固定，使整个柱本体可以获得双重固定连接，保证了混凝土柱与基础件的安全稳定连接，使得基础件能够充分吸收并向地基传递来自上部结构所带来的载荷；在两方钢筋混凝土柱之间增设可调节可拆卸式的摩擦阻尼器式的构件，使得具有独立耗能的方钢筋混凝土柱通过摩擦构件和基础件连接成一个双柱耗能系统，进一步加强能量耗散，同时还能通过摩擦构件的阻尼作用来有效减小单柱的摇摆幅度，使得建筑结构在受到地震作用或水平风荷载作用下更为安全稳定。

技术研发人员：王裕琳,胡红松
受保护的技术使用者：华侨大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15