[发明专利]带金属圆棒消能阻尼器的钢结构梁柱连接节点

权利要求书

1.一种带金属圆棒消能阻尼器的钢结构梁柱连接节点，其特征在于，包括钢柱(1)、钢梁(2)、金属圆棒阻尼器(3)、角钢(4)、腹板连接件(5)、T形连接件(6)及辅助配件；辅助配件包括梁加劲肋(7)、柱加劲肋(8)、传力板(9)；

钢柱(1)为钢结构；钢柱(1)的内部设置加劲肋(8)，加劲肋(8)包括上侧加劲肋(81)、下侧加劲肋(82)；

钢梁(2)上翼缘通过角钢(4)与钢柱(1)右侧翼缘螺栓连接，节点之间固定连接不可滑动；竖向上，上侧加劲肋(81)的下表面与角钢(4)水平板下表面齐平；钢梁(2)腹板通过腹板连接件(5)连接至钢柱(1)的翼缘上，节点之间滑动连接螺栓孔略大于螺栓外径；

水平方向，金属圆棒消能阻尼器(3)左侧通过左侧T形连接件(61)连接至钢柱(1)右侧翼缘上，金属圆棒消能阻尼器(3)右侧与右侧T形连接件(62)连接；竖向上，金属圆棒消能阻尼器安装于传力板(9)与钢梁(2)下翼缘的中间；

金属圆棒消能阻尼器(3)为圆形钢管结构，金属圆棒消能阻尼器(3)包括金属圆棒芯杆(31)、金属套管(32)、两块填充护瓣(34)、阻尼器螺栓(33)；所述金属圆棒芯杆(31)为圆形钢棒，包括端部螺纹区(3101)、端部扩大区(3102)、中间消能区(3103)与中部凸肋(3105)；金属套管(32)为一圆形钢管，其内径与金属圆棒芯杆(31)端部扩大区相同，外径根据稳定要求确定，并在中部开有若干带螺纹的孔洞(3201)；所述阻尼器螺栓(33)拧入螺纹孔洞(3201)，并顶紧填充护瓣(34)外表面，实现各个组件之间位置的相对固定；所述填充护瓣(34)为一弧形的钢板，其内表面半径略大于所述金属圆棒芯杆(31)的中间消能区(3103)的外径，圆心角略小于180度，在填充护瓣(34)中部挖有凹槽(3401)；填充护瓣(34)填充了中间消能区(3103)与金属套管(32)之间的空间，约束了金属圆棒芯杆(31)的侧向变形；

金属圆棒芯杆(31)由低屈服点钢材制成，并切削成具有中间消能区(3103)与凸肋(3105)的形状，中间消能区(3103)受到力的作用会首先屈服，利用外部金属套管(32)约束金属圆棒芯杆(31)，以防止金属圆棒芯杆(31)受压时可能出现的失稳问题；

T形连接件(6)是由两块板件焊接连接而成的连接件，包括左侧T形连接件(61)、右侧T形连接件(62)；左侧T形连接件(61)通过焊接与钢柱(1)相连接，竖向上与钢柱(1)内部下侧加劲肋(82)下表面齐平，带孔板(603)呈水平状态；右侧T形连接件(62)与钢梁(2)下翼缘通过焊接相连接，带孔板(603)呈铅锤状态；

所述传力板(9)安装在钢梁(2)腹板上。

2.如权利要求1所述的带金属圆棒消能阻尼器的钢结构梁柱连接节点，其特征在于，其工作原理如下：

震动发生时，梁柱节点具有转动能力；即当梁柱节点发生转动时，钢梁(2)下翼缘与左侧T形连接件(61)、钢梁(2)腹板与腹板连接件(5)之间发生相对的移动，继而产生摩檫力；在地震作用下，梁柱节点的往复转动产生的摩檫力可以耗散地震能量，增加结构阻尼；

角钢(4)直接承担钢梁(2)上翼缘的拉力，通过角钢(4)以及钢梁(2)腹板，将梁柱节点的转动中心移动至角钢(4)附近，角钢(4)在地震作用下将以受拉弯与压弯作用，形成转动铰消能减震；相同转角下，离转动中心越远，位移越大；位于钢梁(2)下翼缘的金属圆棒阻尼器(3)，由于离转动中心较远，变形较大，通过轴向的拉压塑性变形进一步耗散能量，是本钢结构梁柱连接节点的主 要耗能部件。