[发明专利]装配式自恢复圆形钢管混凝土组合节点

说明书

本发明涉及建筑结构构件技术领域，公开了一种装配式自恢复圆形钢管混凝土组合节点，其包括圆钢管柱和H型钢梁，圆钢管柱内贯穿钢筋，圆钢管柱包括上段钢管柱、中心插接柱和下段钢管柱，上段钢管柱与中心插接柱之间通过上套筒连接件连接，中心插接柱与下段钢管柱之间通过下套筒连接件连接；H型钢梁通过上下两个套筒连接件与圆钢管柱连接。本发明中所有构件均可在工厂加工完成，现场全部通过螺栓连接，实现了完全装配化施工，可避免现场焊接可能带来的质量问题，并加快施工进度、提高劳动生产率；通过节点的设计实现了小震不坏、中震后变形迅速恢复、大震后可精准拆卸并实现快速更换的抗震设防目标。

技术领域

本发明涉及建筑结构构件技术领域，具体而言，涉及一种装配式自恢复圆形钢管混凝土组合节点。

背景技术

钢结构构件通过连接节点组成结构体系，节点形式的选择对于结构整体性、可靠度、建设周期以及附属构件设计施工有着直接的影响。框架结构梁与柱的连接按转动刚度的不同可分为刚性连接、柔性连接和半刚性连接。

目前来说，刚性连接设计的应用最为广泛,传统的框架梁柱刚接节点又可分为全焊接节点、栓焊混合连接和螺栓连接三种形式。研究发现前两种连接形式在地震发生时容易因梁端焊缝质量问题以及得不到有效保护而发生脆性破坏，且传统节点形式皆存在破坏后难以修复、加固的问题，这样就必然会造成节点可靠度难以保证或者是材料浪费的问题。

自恢复功能结构是一种新型的减震控制结构，它不仅能在地震时保护人们的生命财产安全，也能帮助人们在大地震之后，尽快复位正常生活，是结构抗震设计的一个理想的新方向。自恢复结构体系主要包括可更换结构构件，摇摆结构，以及自复位装置等。近年来，研究表明，结构的摇摆可以降低地震作用和结构本身的延性设计需求，减小地震破坏，节约结构造价。放松结构与基础间约束或构件间约束，使结构与基础或构件接触面处仅有受压能力而无受拉能力，则结构在地震作用下发生摇摆，通过预应力使结构复位，形成自复位结构。这种新型结构体系既能有效控制结构“最大变形”，又能减少结构“残留变形”。

目前诸多学者在框架结构体系梁柱节点中框架梁处设置了预应力拉索来实现地震后结构复位的功能，短梁段与柱通过在工厂张拉预应力索完成连接，在施工现场只需像普通钢梁一样的方法通过全栓接或栓焊混合连接安装中间梁段，现场无需张拉预应力拉索，方便了施工、提高了施工质量且减少了安装时间。但是对于在柱间采用高强钢筋的钢管混凝土组合节点实现柱间自复位方面有待研究和开发。

发明内容

本发明的主要目的在于针对上述问题，提供一种新型的装配式自恢复圆形钢管混凝土组合节点。

为了实现上述目的，本发明的装配式自恢复圆形钢管混凝土组合节点，包括圆钢管柱和H型钢梁，圆钢管柱内贯穿钢筋，圆钢管柱包括上段钢管柱、中心插接柱和下段钢管柱，上段钢管柱与中心插接柱之间通过上套筒连接件连接，中心插接柱与下段钢管柱之间通过下套筒连接件连接；

上段钢管柱的上端和下段钢管柱的下端均固定有钢筋固定板，钢筋固定板中心设置有通孔，通孔四周设置有钢筋孔，钢筋依次穿过上段钢管柱上端的钢筋固定板、圆钢管柱和下段钢管柱下端的钢筋固定板，钢筋两端通过紧固件固定；

上套筒连接件包括圆管、连接环板和插板，圆管的直径小于圆钢管柱的直径，圆管中间位置设置有连接环板，连接环板包括至少两块端板，插板固定在端板下方，与圆管、端板均垂直连接；下套筒连接件的结构与上套筒连接件对称，插板固定在端板上方；

中心插接柱上端及下端均设置有与插板相匹配的凹槽；

H型钢梁与圆钢管柱连接的一端的腹板中间位置设置有凸板，凸板上边缘与H型钢梁上翼缘之间的距离不小于上套筒连接件插板的高度，凸板下边缘与H型钢梁下翼缘之间的距离不小于下套筒连接件插板的高度；