[发明专利]一种组合锚板、防屈曲支撑连接节点及其安装方法

说明书

本发明提供了一种组合锚板和防屈曲支撑连接节点，涉及土木建筑结构技术领域。该组合锚板包括第一侧板、第二侧板、套筒和高强螺栓；第一侧板与第二侧板的对应位置上均设置有通孔；高强螺栓依次贯穿第一侧板上的通孔、套筒和第二侧板上的通孔。该防屈曲支撑连接节点包括两个节点板以及三个组合锚板。本发明的组合锚板和防屈曲支撑连接节点，由于采用高强螺栓以及套筒的组合结构，解决了锚筋及其塞焊缝连接强度不足、锚筋布置数量过多、锚板受弯、锚筋连接的受拉刚度不足等问题。在此基础上，本发明还提供了防屈曲支撑连接节点的安装方法。

技术领域

本发明涉及土木建筑结构技术领域，具体而言，涉及一种组合锚板、防屈曲支撑连接节点及其安装方法。

背景技术

防屈曲支撑是近十余年来在国内外兴起的一种新型抗侧力和金属消能减震构件，其在小震下可为结构提供弹性抗侧刚度，并在中大震下作为结构的保险丝构件实现全截面屈服耗散地震能量，具有力学概念清晰、便于工程师设计及滞回性能对称、饱满、稳定等优点，因此广泛应用于我国新建及已有建筑土木结构的减震设计中。目前我国房屋建筑以钢筋混凝土结构为主，同时，防屈曲支撑在拉压力作用下均能屈服耗能，承载力较大，因此需要一种能保证防屈曲支撑在钢筋混凝土框架中有效工作和传力的节点形式。

在已有连接节点技术中，防屈曲支撑先与节点板螺接或焊接，节点板再与位于混凝土梁柱外表面的锚板焊接，而锚板再通过预埋件(比如锚筋或钢板)与钢筋混凝土梁柱进行连接。此类传统连接方式存在以下问题：

1、锚筋与锚板之间的塞焊连接强度不足

为便于施工，锚筋一般先与底部锚板在工厂通过焊缝连接，形成带锚筋的锚板预制件，运往施工现场后直接令锚筋插入梁柱箍筋之间，最后再通过塞焊(即把锚筋插入顶部锚板的圆孔中进行焊接)连接顶部锚板与锚筋。由于存在现场塞焊连接，焊缝质量较差，连接强度低于锚筋母材自身强度，往往成为薄弱环节，容易在支撑拉力作用下发生锚筋塞焊缝失效。

2、锚筋数量过多且有效锚筋数量不足

由于锚筋塞焊连接承载力较低，往往需要增加锚筋的数量才能满足防屈曲支撑的拉力传递要求。然而，由于混凝土结构内部的纵向钢筋和箍筋布置较密，容易出现锚筋和锚板的分布长度超过节点板长度的现象。当支撑轴力较大时，此现象更为突出，反而令位于节点板外部的锚板和锚筋不能有效传递支撑拉力导致起不到传力作用，最终造成节点板长度范围内因有效传力锚筋数量不足而发生锚筋破坏。

3、锚筋连接的受拉刚度不足问题

由于锚筋承载力不足，为增加节点板区域内的有效锚筋数量，一般要求锚筋在节点板两侧进行对称布置。然而，由于锚板厚度较薄且锚板与混凝土梁柱表面之间仅为简单接触关系，两者之间并无预压力，因此当支撑承受拉力作用时，容易出现锚板弯曲及锚筋伸长变形的现象，减小防屈曲支撑的受拉刚度。

4、梁端抗剪承载力不足问题

由于混凝土抗拉性能差，为避免支撑水平拉力对梁产生不利作用，一般要求上下两层防屈曲支撑采用交错布置形式(即布置方向相反)，通过相邻两层防屈曲支撑的水平拉压力自平衡来避免对梁产生拉力作用。但与此同时，相邻两层防屈曲支撑必然要与同一个梁柱节点相交，由于相邻两层防屈曲支撑分别产生拉力和压力，因此对梁端产生的竖向剪力会相互叠加，容易引起混凝土梁局部发生剪切破坏，导致防屈曲支撑连接发生失效。

5、节点板与梁柱之间的刚性域和开合效应问题

由于节点板与梁柱表面的锚板通过焊缝连接，而锚板通过锚筋与混凝土梁柱连成一体，因此在梁-柱-节点板区域形成了较强的刚性域，进而缩短了梁柱弯曲计算长度，容易令梁柱发生剪切破坏。此外，由于梁柱在地震中会产生弯曲变形，而节点板与梁柱之间存在焊缝约束，因此梁柱产生弯曲变形时也会在节点板与锚板连接的交界面处产生附加开合作用力，且此附加力并未在节点连接设计中予以考虑，导致节点板出现焊缝连接失效。

发明内容