[发明专利]一种可恢复功能的装配式梁柱‑柱法兰连接节点装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种可恢复功能的装配式梁柱-柱法兰连接节点装置，属于结构工程技术领域。

背景技术

改革开放以来，我国在城市建设领域取得了举世瞩目的成就，与此同时，高能耗、高污染、低效率的传统粗放型建造模式仍然较为普遍，与新型城镇化、工业化、信息化的发展要求相距甚远。改变现有建筑业的生产方式，发展绿色建筑是引领经济发展新常态和实现可持续发展的重要战略。装配式钢结构建筑具有标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修，信息化管理等特点，是全寿命周期内的绿色建筑。大力推广装配式钢结构建筑，可以减少建筑垃圾和建筑扬尘污染、缩短建造工期、提升工程质量、消化钢铁过剩产能、形成钢材战略储备。

装配式钢结构建筑的安装和拆卸过程可以实现全装配式，但若选取的装配式梁柱节点构造或设计不合理，则装配式梁柱节点和现有的栓焊式梁柱节点的破坏形式会大体相同，即发生区域内的整体破坏，震后无法快速恢复功能，这使得装配式钢结构建筑的震后修复及加固与传统钢结构建筑无异，无法实现“可快速恢复功能的装配式”。如若装配式梁柱节点构造合理且设计理论完善，则可将可能发生在梁柱构件上的破坏转移为可更换部件的局部损伤破坏，震后只需利用装配式钢结构可快速安装和拆卸的优点更换局部损坏部件即可恢复结构的整体使用功能，有效提升装配式钢结构的抗震能力及震后可修复能力。

实际工程中，由于柱子过长带来运输与吊装等方面的问题，极大的延缓了施工工期，为装配式建筑的发展带来阻碍。同时，柱子作为抗震中最重要的部件，其抗震能力直接决定了结构的整体抗震性能。为此，本发明专利提出了一种可恢复功能的装配式梁柱-柱法兰连接节点装置。

本专利提出的一种可恢复功能的装配式梁柱-柱法兰连接节点装置，由带悬臂梁段圆钢管柱、下圆钢管柱段、普通梁段及连接装置组成。带悬臂梁段圆钢管柱由上圆钢管柱、中圆钢管柱、上部环形隔板、下部环形隔板及悬臂梁段腹板焊接而成。上圆钢管柱、中圆钢管柱分别与上部环形隔板焊接；中圆钢管柱与下部环形隔板焊接；悬臂梁段腹板分别与上部环形隔板、中圆钢管柱及下部环形隔板焊接。其中，上部环形隔板与下部环形隔板均可分为三部分，分别为圆环部分、圆弧连接段部分、翼缘段部分。圆环部分作为节点域的加强部分，圆弧连接段部分作为梁端部加腋部分，翼缘段部分作为与普通梁段翼缘的连接部分。上圆钢管柱、中圆钢管柱、下圆钢管柱统称为圆钢管柱。上部环形隔板、下部环形隔板的内环尺寸均小于圆钢管柱内环尺寸，外环尺寸均大于圆钢管柱外环尺寸，且环形隔板厚度大于普通梁段翼缘厚度；下圆钢管柱段由下圆钢管柱与法兰盘焊接而成。其中，法兰盘的内外径与下部环形隔板的内外径相同，厚度可不同；普通梁段为平腹板工形梁段；连接装置包括上翼缘连接板，下翼缘连接板，腹板连接板及高强螺栓群。

发明内容

本发明提出了一种可恢复功能的装配式梁柱-柱法兰连接节点装置，其目的在于克服现有技术的缺陷，满足节点各项力学性能，提高结构体系的刚度，稳定性及承载力，实现梁柱节点刚性连接，提高结构的装配化程度，提升构件的拼装速度，充分适应多高层装配式钢结构体系的要求与特点。

本发明的技术方案如下：

一种可恢复功能的装配式梁柱-柱法兰连接节点装置，由以下部件组成：带悬臂梁段圆钢管柱、下圆钢管柱段、普通梁段及连接装置。

带悬臂梁段圆钢管柱由上圆钢管柱、中圆钢管柱、上部环形隔板、下部环形隔板及悬臂梁段腹板焊接而成。上圆钢管柱、中圆钢管柱分别与上部环形隔板焊接；中圆钢管柱与下部环形隔板焊接；悬臂梁段腹板分别与上部环形隔板、中圆钢管柱及下部环形隔板焊接。其中，上部环形隔板与下部环形隔板均可分为三部分，分别为圆环部分、圆弧连接段部分、翼缘段部分。圆环部分作为节点域的加强部分，圆弧连接段部分作为梁端部加腋部分，翼缘段部分作为与普通梁段翼缘的连接部分。上圆钢管柱、中圆钢管柱、下圆钢管柱统称为圆钢管柱。上部环形隔板、下部环形隔板的内环尺寸均小于圆钢管柱内环尺寸，外环尺寸均大于圆钢管柱外环尺寸，且环形隔板厚度大于普通梁段翼缘厚度。

下圆钢管柱段由下圆钢管柱与法兰盘焊接而成。其中，法兰盘的内外径与下部环形隔板的内外径相同，厚度可不同。

普通梁段为平腹板工形梁段。

连接装置包括上翼缘连接板，下翼缘连接板，腹板连接板及高强螺栓。其中，带悬臂梁段圆钢管柱的下部环形隔板与下圆钢管柱段中的法兰盘，通过环形布置的高强螺栓群连接。上翼缘连接板和上部环形隔板、普通梁段上翼缘；下翼缘连接板和下部环形隔板、普通梁段下翼缘；腹板连接板和悬臂梁段腹板、普通梁段腹板之间均通过单排或多排螺栓群连接；