(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211327676.2 (22)申请日 2022.10.27 (71)申请人 大连理工大 学 地址 116024 辽宁省大连市高新园区凌工 路2号 (72)发明人 崔瑶　杨晨潇　宝建宇　于新　 (74)专利代理 机构 大连东方专利代理有限责任 公司 21212 专利代理师 徐华燊　李洪福 (51)Int.Cl. E04B 1/36(2006.01) E04B 1/98(2006.01) E04H 9/02(2006.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 119/14(2020.01)G06F 119/06(2020.01) (54)发明名称 混合抵抗机制柱脚 (57)摘要 本发明提供一种混合抵抗机制柱脚， 包括： 基础、 固定在基础上方的钢柱和摩擦剪切耗能装 置， 摩擦剪切耗能装置设有两组， 分别固定在钢 柱的两侧； 所述摩擦剪切耗能装置包括相连接的 剪切装置和摩擦装置， 所述摩 擦装置中设有摩擦 主板， 所述摩擦主板上开设有多个螺栓孔， 螺栓 孔的位置与形状是经过设计确定的， 螺栓孔内部 配合连接有高强螺栓， 摩擦主板通过高强螺栓与 剪切装置连接， 形成双耗能系统。 本发明的技术 方案解决了现有技术中的柱脚耗能能力低、 未充 分利用材料和构件耗能特性和震后难以快速修 复等问题。 权利要求书1页 说明书7页 附图4页 CN 115538616 A 2022.12.30 CN 115538616 A 1.一种混合抵抗机制柱脚， 其特征在于， 包括： 基础(3)、 固定在基础(3)上方的钢 柱(1) 和摩擦剪切耗能装置(2)， 摩擦剪切耗能装置(2)设有两组， 分别固定在钢柱(1)的两侧； 所述摩擦剪切耗能装置(2)包括相连接的剪切装置和摩擦装置， 所述摩擦装置中设有 摩擦主板(8)， 所述摩擦主板(8)上开设有多个螺栓孔， 螺栓孔的位置与形状是经过设计确 定的， 螺栓孔内部配合连接有高强螺栓， 摩擦主板(8)通过高强螺栓与剪切装置连接， 形成 双耗能系统。 2.根据权利要求1所述的混合抵抗机制柱脚， 其特征在于， 所述摩擦剪切耗能装置(2) 对称固定在钢柱(1)的两侧， 还包括柱连接板(11)， 所述剪切装置和所述摩 擦装置各设有两 个， 两个剪切装置的一侧与柱连接板(11)连接， 另一侧分别与两个摩擦装置通过高强螺栓 连接。 3.根据权利要求2所述的混合抵抗机制柱脚， 其特征在于， 所述剪切装置采用剪切阻尼 器， 为金属阻尼器， 剪切阻尼器采用剪切耗能板(6)， 剪切耗能板(6)为开有多个孔道的方形 板， 孔道呈长条形且靠近柱连接板(11)， 多个孔道呈一列间隔分布； 剪切耗能板(6)上还开 设有至少 两个螺栓孔一， 螺栓孔一与螺栓孔内共同配合连接高强螺栓； 两块所述剪切 耗能 板(6)的一端与柱连接 板(11)焊接， 柱连接 板(11)与钢柱(1)通过高强螺 栓连接。 4.根据权利要求2或3所述的混合抵抗机制柱脚， 其特征在于， 所述摩擦装置采用 摩擦 阻尼器， 还包括盖板(9)和两片摩 擦材料(7)， 摩 擦主板(8)的外侧、 摩 擦材料(7)和剪切装置 依次贴合， 摩 擦主板(8)的内侧、 摩 擦材料(7)和盖板(9)依次贴合， 剪切装置、 摩 擦主板(8)、 摩擦材料(7)和盖 板(9)通过高强螺 栓连接组成整体。 5.根据权利要求4所述的混合抵抗机制柱脚， 其特征在于， 所述摩擦主板(8)的外边缘 焊接加劲板(10)， 加劲板(10)和摩擦 主板(8)的底部焊接有梁连接 板(12)。 6.根据权利要求1所述的混合抵抗机制柱脚， 其特征在于， 所述钢柱(1)还包括钢柱底 板(4)， 钢柱底板(4)与钢柱底端固定为一体结构， 钢柱底板(4)上连接有两个锚栓(5)， 两个 锚栓(5)布置在钢柱的轴线 上， 锚栓(5)提供抗剪的作用； 所述钢柱(1)通过其底部的钢柱底 板(4)与基础(3)通过锚栓(5)连接 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115538616 A 2混合抵抗 机制柱脚 技术领域 [0001]本发明涉及建筑工程 抗震技术领域， 具体而言， 尤其涉及一种混合抵抗机制柱脚。 背景技术 [0002]柱脚是连接上部结构与基础间的重要节点， 其抗震能力严重影响整体建筑结构性 能。 国内外震害调查表明， 连接节点的承载力和变形能力不足是钢 结构遭受震害的主要原 因之一。 钢柱脚主要有外露式、 外包式和埋入式三种。 其中， 外露式柱脚施工简便、 造价低、 传力机制明确， 被广泛应用于中底层建筑中。 然而外露式柱脚在地震的作用下容易发生滑 移， 滞回曲线具有明显的捏缩效应， 固接程度低， 耗能能力差， 且在地震作用下柱脚损伤严 重， 无法进行 快速修复， 通常会推倒重建， 造成巨大的经济损失。 [0003]为了安全保护建筑物免受地震危害， 加快震后的修复， 低损伤的建筑结构受到越 来越多的关注， 经过大量的研究， 要实现低损伤的建筑结构可以通过安置隔震系统或补充 阻尼系统耗散地震能量， 降低结构损伤。 其中， 隔震系统通过延长 建筑物的基本周期来限制 传递给结构的输入能量。 设置阻尼 器是通过机械阻尼 器吸收地震能量， 减小对结构构件的 损伤。 当前， 金属阻尼 器和摩擦阻尼器连接的结构为钢 结构抗震提供了非常合适的解决方 案， 具有较高的抗震性能。 [0004]然而经过统计显示， 目前提高外露式柱脚耗能的研究较多停留在单一的耗能机 制， 这种装置虽然能提高柱脚 节点的耗能能力， 但对不同水平下的地震， 其耗能机制显得较 为单一， 体现在不能够充分利用材料以及构件的耗能特性以确保结构达到最大的耗能水 准。 [0005]为实现在不 同地震水准下， 结构能满足不同的抗震性能目标， 更好的符合 “韧性” 防灾的抗震需求， 本发明设计了一种混合抵抗机制柱脚。 发明内容 [0006]根据上述提出的现有柱脚耗能能力低、 未充分利用材料和构件耗能特性和震后难 以快速修复的技术问题， 而提供一种混合抵抗机制柱脚。 本发明将剪切装置和摩擦装置通 过高强螺栓连接组成摩擦剪切装置， 形成双耗能系统。 双耗能机制分为摩擦耗能和剪切 耗 能， 在小震和风震作用下提高柱脚的初始刚度， 在中震或大震作用下， 摩 擦装置和剪切装置 先后进入耗能阶段。 摩擦主板采用了一种 ”豌豆”形螺栓孔， 准确的控制了2级滑动距离， 降 低超大圆孔对摩擦板强度的影响。 该混合抵抗机制柱脚充分利用材料和构件的耗能特性， 提高柱脚的耗能能力， 保证结构主体位于弹性范围内， 提高柱脚的自复位能力， 在震后修复 只需更换摩擦剪切装置， 降低了经济损失。 [0007]本发明采用的技 术手段如下： [0008]一种混合抵抗机制柱脚， 包括： 基础、 固定在基础上方的钢柱和摩擦剪切耗能装 置， 摩擦剪切耗能装置设有两组， 分别固定在钢柱的两侧； [0009]所述摩擦剪切耗能装置包括相连接的剪切装置和摩擦装置， 所述摩擦装置中设有说　明　书 1/7 页 3 CN 115538616 A 3