[发明专利]高强钢柱-普通钢梁-低屈服点钢T型钢可恢复功能节点

说明书

本发明涉及高强钢柱‑普通钢梁‑低屈服点钢T型钢可恢复功能节点，包括高强钢柱、普通钢梁、低屈服点钢第一和第二T型钢以及抗剪件；第一和第二T型钢的翼缘均开有第一长条形通孔且两侧均设有无粘结层，高强钢柱翼缘开有第一通孔，第一和第二T型钢均与高强钢柱通过穿过第一长条形通孔和第一通孔的第一螺栓连接；第一和第二T型钢均与普通钢梁通过第二螺栓连接；普通钢梁腹板开有第二长条形通孔和第七通孔且两侧设有无粘结层，抗剪件开有第二通孔，抗剪件与普通钢梁通过穿过第二长条形通孔、第七通孔和第二通孔的第三螺栓连接。本发明设计和施工简便，第一和第二T型钢震后便于拆卸和更换，能提高节点抗震性能和功能可恢复性。

技术领域

本发明涉及结构工程钢结构技术领域，特别是涉及高强钢柱-普通钢梁-低屈服点钢T型钢可恢复功能节点。

背景技术

随着多高层及超高层建筑的大量兴建，钢结构在国内外已经得到了广泛应用。如今结构设计中通常采用的传统钢结构梁柱节点形式包括翼缘和腹板全焊缝连接、翼缘焊缝连接且腹板螺栓连接、翼缘和腹板全螺栓连接等。采用焊缝连接时，安装速度较慢，且节点的抗震性能受现场焊接质量影响很大；采用螺栓连接时，传统节点的耗能能力较低，且震后修复困难。目前，钢材生产工艺的发展和改善使得新型的低屈服点钢材和高强度钢材的生产成为可能并将得到日益广泛的应用，如何将这些新型钢材应用于钢结构梁柱节点的设计，尤其是在地震作用下通过应用这些新型钢材来显著改善梁柱节点的抗震性能及震后修复，是科学研究及工程实践中亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供高强钢柱-普通钢梁-低屈服点钢T型钢可恢复功能节点。该节点合理地将低屈服点钢、普通钢和高强钢应用于节点中的不同组件，能有效发挥不同钢材的各自优势；当地震发生时，低屈服点钢的第一T型钢和第二T型钢、普通钢梁和高强钢柱依次屈服耗能，能形成高延性的耗能机制，从而提高节点的抗震性能。该节点同时合理地设置第一长条形通孔、第二长条形通孔和无粘结层，能有效实现不同组件的传力分工；当地震发生时，低屈服钢的第一T型钢和第二T型钢仅传递普通钢梁的端部弯矩，抗剪件仅传递普通钢梁的端部剪力，能保证地震后第一T型钢和第二T型钢较容易地被拆卸并更换，从而实现节点的功能可恢复性。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

高强钢柱-普通钢梁-低屈服点钢T型钢可恢复功能节点，包括工字形的高强钢柱、工字形的普通钢梁、低屈服点钢的第一T型钢和第二T型钢、第一螺栓和第二螺栓；第一T型钢设于第二T型钢的上方，第一T型钢翼缘和第二T型钢翼缘均开有第一长条形通孔，其延伸方向与高强钢柱的轴向平行，高强钢柱翼缘开有与第一长条形通孔对应的第一通孔，第一T型钢翼缘和第二T型钢翼缘两侧均设有无粘结层，第一T型钢翼缘和第二T型钢翼缘均与高强钢柱翼缘通过穿过第一长条形通孔和第一通孔的第一螺栓连接；普通钢梁设于第一T型钢和第二T型钢之间，第一T型钢腹板和第二T型钢腹板均开有第三通孔，普通钢梁上翼缘和普通钢梁下翼缘均开有第四通孔，第一T型钢腹板和普通钢梁上翼缘、第二T型钢腹板和普通钢梁下翼缘均通过穿过第三通孔和第四通孔的第二螺栓连接。

进一步，普通钢梁中部设有抗剪件和第三螺栓，抗剪件一侧抵接于高强钢柱翼缘；普通钢梁腹板在非轴线位置开有第二长条形通孔，其延伸方向与普通钢梁的轴向平行，同时普通钢梁腹板在轴线位置开有第七通孔；抗剪件开有与第二长条形通孔和第七通孔对应的第二通孔，普通钢梁腹板两侧设有无粘结层，抗剪件与普通钢梁腹板通过穿过第二长条形通孔和第二通孔以及穿过第七通孔和第二通孔的第三螺栓连接。

进一步，抗剪件为连接板、角钢或第三T型钢。

进一步，第一T型钢或第二T型钢与第一螺栓形成的等效T型件的承载力满足，