本發(fā)明涉及土木工程抗震加固技術領域，具體是一種帶懸挑板框架外附預應力裝配式耗能框架加固的結構。

背景技術：

從傳統(tǒng)意義上說，提高混凝土框架結構的抗震能力的途徑大致可分為提高承載能力(強度型加固)、提高延性(延性型加固)、減少作用于結構上的地震力(消能減震加固)三種主要方式。提高承載能力是通過增加支撐、增加抗震墻、增設外部構架、加大原框架結構截面尺寸等方式，提高結構的抗震能力；提高延性是通過對構件進行延性加固，如對柱增加箍筋、外包鋼板箍、碳纖維圍束等方式提高構件延性從而提高結構的延性；設置消能減震裝置則是通過設置阻尼器、隔震裝置等耗散地震能力或隔斷地震能量輸入，以減輕地震造成的影響。

附加整體子結構加固就是利用附加整體子結構與原有結構的協(xié)同工作，不但可以有效改善結構的整體受力狀態(tài)，提高結構的抗震性能，而且在加固施工期間可以盡量不中斷建筑結構的正常使用，還可以結合建筑的具體情況創(chuàng)造出豐富的建筑效果，是一種經(jīng)濟、合理、高效的結構體系加固方法。

目前多數(shù)外附子結構加固需進行子結構的現(xiàn)澆作業(yè)，會產(chǎn)生污染和噪音，并且施工周期繁雜漫長。此外，外附子結構加固存在一種特殊的連接情況，即原框架結構外伸陽臺或外走廊懸挑板，導致外附子結構無法與原框架結構貼合。

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種帶懸挑板框架外附預應力裝配式耗能框架加固的結構。

技術方案：為解決上述技術問題，本發(fā)明的一種帶懸挑板框架外附預應力裝配式耗能框架加固的結構，包括待加固的原框架結構以及外附框架結構，外附框架結構為節(jié)點核心區(qū)摩擦耗能的預應力裝配式結構，其包括預制鋼筋混凝土梁和預制鋼筋混凝土柱，預制鋼筋混凝土梁與預制鋼筋混凝土柱連接的端部設置鋼套頭，鋼套頭與預制鋼筋混凝土柱之間設置摩擦軟鋼板，預制鋼筋混凝土梁與預制鋼筋混凝土柱內(nèi)均設置預應力筋；預制鋼筋混凝土梁向外延伸有懸挑板，在懸挑板上打連接孔；原框架結構上也向外延伸有懸挑板，并在懸挑板上打連接孔，預制鋼筋混凝土梁上的懸挑板與原框架結構的懸挑板通過螺栓連接。

其中，剛套頭由四塊矩形鋼板焊接而成，兩側(cè)的兩塊鋼板長度大于上方和下方的兩塊鋼板，兩側(cè)鋼板伸出距離為預制鋼筋混凝土柱截面高度的一半。

其中，剛套頭與預制鋼筋混凝土梁通過抗剪栓釘進行連接，預制鋼筋混凝土梁端部設有螺旋箍筋，防止預制鋼筋混凝土梁端部的混凝土提前壓潰，增強端部承載力。

其中，兩塊摩擦軟鋼板分別放置在剛套頭兩側(cè)鋼板的內(nèi)表面，并且在摩擦軟鋼板、剛套頭、節(jié)點核心區(qū)對應位置打孔，通過穿入螺栓、螺栓兩側(cè)緊固螺帽將摩擦軟鋼板、剛套頭、節(jié)點核心區(qū)緊密連接。

其中，預制鋼筋混凝土柱在預制時一端外伸鋼筋，另一端留有灌漿套筒或者波紋管；下層預制鋼筋混凝土柱的上端外伸鋼筋與上層預制鋼筋混凝土柱的下端灌漿套筒或者波紋管進行套筒連接或漿錨搭接。

其中，預制鋼筋混凝土梁、預制鋼筋混凝土柱內(nèi)均預留波紋管，以便張拉預應力筋；在本層所有的外附框架節(jié)點連接完成后，張拉梁中預應力筋，并在最外側(cè)梁端錨固。

其中，張拉預制鋼筋混凝土梁及預制鋼筋混凝土柱內(nèi)的預應力筋前，在預制鋼筋混凝土梁及預制鋼筋混凝土柱的結合面上澆筑水泥砂漿或環(huán)氧砂漿，連接找平，保護節(jié)點核心區(qū)，同時減小預應力筋的壓力損失。

其中，預制鋼筋混凝土柱另設基礎，其中的預應力筋一端先錨固在基礎中，在預制柱吊裝、連接前，先將預應力筋穿過預制鋼筋混凝土柱中預埋的波紋管，待所有的預制鋼筋混凝土柱對位連接后，張拉其中的預應力筋，并將預應力筋的另一端錨固在柱頂。

有益效果：本發(fā)明的一種帶懸挑板框架外附預應力裝配式耗能框架加固的結構，具有以下有益效果：

1、外附框架結構不但以其自身的抗震承載能力和耗能能力貢獻于加固后的整體結構的抗震能力，還可改善原框架結構的受力狀態(tài)和變形模式，使結構形成更合理的損傷屈服機制，從而使原框架結構的抗震能力得到更充分的利用。

2、外附框架結構外伸懸挑板與原框架結構外伸懸挑板通過螺栓連接，充分發(fā)揮了懸挑板的作用，減少現(xiàn)場濕作業(yè)，提高施工效率，加固工作在建筑物外部完成，不破壞建筑物的內(nèi)部裝修，不影響建筑物內(nèi)部活動，外附框架另設基礎，相當于原框架結構在該方向多出一跨，增加結構使用面積。

3、外附框架結構中的雙向預應力筋實現(xiàn)結構的自復位，減小原框架結構本身的殘余變形，并利用節(jié)點核心區(qū)的鋼套頭與軟鋼板的摩擦轉(zhuǎn)動消耗能量，將損傷位置控制在鋼套頭與摩擦軟鋼板。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中外附預制框架節(jié)點構造示意圖；

圖2為本發(fā)明中外附預制框架節(jié)點構造細部圖；

圖3為本發(fā)明中外附預制框架節(jié)點構造正視圖；

圖4為本發(fā)明中外附預制框架節(jié)點構造俯視圖；

圖5為本發(fā)明中預制鋼筋混凝土柱基礎大樣圖；

圖6為本發(fā)明中外附預制框架示意圖(帶懸挑板)；

圖7為本發(fā)明中原框架結構示意圖(帶懸挑板)；

圖8為本發(fā)明中外附框架與原框架連接方法示意圖；

圖9為本發(fā)明中外附框架與原框架連接方法側(cè)視圖；

圖10為本發(fā)明中外附框架與原框架連接方法俯視圖；

圖11為本發(fā)明中外附框架連接完成示意圖；

圖12為本發(fā)明中外附框架連接完成側(cè)視圖；

圖13為本發(fā)明中外附框架連接完成俯視圖；

圖中：1-原框架結構，2-外附框架結構，3-預制鋼筋混凝土梁，4-預制鋼筋混凝土柱，5-懸挑板，6-懸挑板，7-外伸鋼筋，9-節(jié)點核心區(qū)，10-梁端削弱面，11-節(jié)點核心區(qū)削弱截面，12-鋼套頭，13-摩擦軟鋼板，14-預應力筋，15-預應力筋，16-基礎，17-連接孔，18-連接孔，19-鋼套頭連接孔，20-軟鋼板連接孔，21-節(jié)點核心區(qū)連接孔，22-對拉螺栓，23-螺帽，24-波紋管。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。

本發(fā)明提供了一種帶懸挑板框架外附預應力裝配式耗能框架加固的結構，利用原框架結構1中外伸的懸挑板6，將外附框架結構2與原框架結構1連接。預應力筋14、預應力筋15實現(xiàn)結構自復位，外附框架結構的節(jié)點核心區(qū)9摩擦實現(xiàn)耗能。

具體地，如圖1-4所示，本發(fā)明包括待加固的原框架結構1，外附框架結構2以及兩者之間的懸挑板5和懸挑板6。外附框架結構2為節(jié)點核心區(qū)9摩擦耗能的預應力裝配式結構，由預制鋼筋混凝土梁3、預制鋼筋混凝土柱4、鋼套頭12、摩擦軟鋼板13等組成，并在裝配完成后張拉預制鋼筋混凝土梁3中預應力筋14，節(jié)點無后澆段。預制鋼筋混凝土柱4在樓層中部進行連接，其中穿有預應力筋15。

鋼套頭12由四塊矩形鋼板焊接而成，兩側(cè)的兩塊鋼板長度大于上下兩面的鋼板長度；預制鋼筋混凝土梁3端部局部削弱，以便套上鋼套頭12。外附框架梁3在吊裝前，將鋼套頭12與梁端削弱面10通過抗剪栓釘進行連接；預制鋼筋混凝土梁3端部設有螺旋箍筋，防止梁端混凝土提前壓潰，進一步增強預制鋼筋混凝土梁3端部承載力。

節(jié)點核心區(qū)9局部削弱，并嵌入摩擦軟鋼板13；摩擦軟鋼板13外側(cè)與鋼套頭12外伸的鋼板相連，鋼套頭12外表面與預制鋼筋混凝土梁3側(cè)面在同一平面。鋼套頭12、摩擦軟鋼板13、節(jié)點核心區(qū)9對應位置打鋼套頭連接孔19、軟鋼板連接孔20、節(jié)點核心區(qū)連接孔21，并保證孔貫通連接。穿入對拉螺栓22并緊固螺帽23，將鋼套頭12、摩擦軟鋼板13、節(jié)點核心區(qū)9緊密連接。

預制鋼筋混凝土柱4在預制時一端外伸鋼筋7，另一端預留孔洞；下層柱上端外伸鋼筋7與上層柱下端的預留孔洞進行套筒連接或漿錨搭接。

預制鋼筋混凝土梁3、預制鋼筋混凝土柱4內(nèi)均預留波紋管24，以便張拉預應力筋14、預應力筋15。在本層所有的外附框架結構2節(jié)點核心區(qū)9連接完成后，張拉梁中預應力筋14，并在最外側(cè)梁端錨固；張拉預應力筋14前，在梁柱結合面上澆筑水泥砂漿或環(huán)氧砂漿，連接找平，保護節(jié)點核心區(qū)9，同時減小預應力筋14的壓力損失。

如圖5所示，預制鋼筋混凝土柱4另設基礎16，柱中預應力筋15一端先錨固在基礎16中，在預制柱4吊裝、連接前，先將預應力筋15穿過柱中預埋波紋管24，待所有的預制鋼筋混凝土柱4對位連接后，張拉柱中預應力筋15，并將預應力筋15的另一端錨固在柱頂。

如圖6-13所示，外附框架結構2外伸懸挑板5，懸挑板5與預制鋼筋混凝土梁3一起預制，并在懸挑板5上打連接孔17；懸挑板5與預制鋼筋混凝土梁的連接面在預制鋼筋混凝土梁側(cè)面中線以下，懸挑板5不經(jīng)過預制鋼筋混凝土梁的梁端削弱面10。在原結構外伸懸挑板6打連接孔18，連接孔18位置與外附框架外伸懸挑板5的連接孔17位置相對應，并通過對拉螺栓22連接。連接孔17、連接孔18應該避開懸挑板5、懸挑板6內(nèi)部的縱筋以及構造筋。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。