[发明专利]一种梁端可控耗能塑性铰

说明书

一种梁端可控耗能塑性铰，包括机械铰，所述机械铰的上下端内侧设置有碟簧自复位装置，位于机械铰的前后端面设置有摩擦耗能装置。本发明可诱导结构在地震作用下形成合理的损伤机制，用于提高装配式混凝土框架结构的抗震性能，实现结构在地震作用下的被动控制，达到结构功能可恢复的目的，推动装配式混凝土框架结构快速发展。

技术领域

本发明涉及消能减震结构及可恢复功能装配式混凝土框架技术领域，特别涉及一种梁端可控耗能塑性铰。

背景技术

装配式建筑因其建设周期短，环境影响小，已成为实现绿色建筑及工业化的重要方向。然而，装配式混凝土框架结构整体性较差，抗震性能较低，在高烈度区能否应用装配式混凝土框架结构仍有待商榷。

为提高装配式混凝土框架结构的整体性，工程上普遍采用湿式连接技术，即装配整体式。这种湿式连接技术可使装配式混凝土结构的抗震性能等同于现浇混凝土结构，然而，湿式连接仍需要在现场进行一定程度的混凝土浇筑、且钢筋连接困难、施工繁琐，与预制构件运到现场以后不再现浇的全装配式建筑思路相悖。采用干式连接技术虽可避免在现场浇筑混凝土，符合全装配式建筑的思路，但由于梁柱节点连接薄弱，很难达到现浇混凝土结构的抗震性能水准，易形成典型的半刚性节点，导致其整体性降低，梁端传递负弯矩的能力有限，抗震性能不足，工程应用相对较少。

近年来研究表明，在装配式混凝土框架结构连接区域布置耗能装置，可诱导结构在地震作用下形成合理的损伤机制，但震后结构的残余变形较大，短期内不便于修复，甚至修复成本比拆后重建成本更高，这将会导致居民生活和工业生产在较长时间段内处于停滞状态，给国家造成一定的经济损失。为减小震后结构的残余变形，国内外学者着手于将后张无粘结预应力技术应用于装配式混凝土框架结构，形成自复位结构体系。然而，多年的研究成果和工程实践表明，预应力筋在施工及后期使用中，会出现预应力损失，甚至出现脱锚、断丝等不可预见的破坏状况，可能会限值其在实际工程中的应用。

发明内容

为克服传统装配式混凝土框架结构在地震作用下的损伤及其高昂的维修费用，本发明提供一种梁端可控耗能塑性铰，用于提高装配式混凝土框架结构的抗震性能，实现结构在地震作用下的被动控制，达到结构功能可恢复的目的，推动装配式混凝土框架结构快速发展。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种梁端可控耗能塑性铰，包括机械铰1，所述机械铰1的上下端内侧设置有碟簧自复位装置2，位于机械铰1的前后端面设置有摩擦耗能装置3。

所述机械铰1包括U形接头一4和U形接头二5；所述U形接头一4包括竖直设置的连接板7，连接板7的表面左右对称垂直设置两个耳板一8，所述连接板7表面上、下端分别开设连接孔9和与碟簧装置2连接的安装孔10，两个耳板一8上开设摩擦耗能装置3的限位孔11和销轴孔12；

所述U形接头二5包括竖直设置的连接板7，连接板7的表面左右对称垂直设置两个耳板二13，所述连接板7表面上、下端分别开设连接孔9和与碟簧装置2连接的安装孔10，两个耳板二13上开有摩擦耗能装置3的滑移孔14和销轴孔12；

所述耳板一8与耳板二13交叉设置，耳板一8位于耳板二13内侧，且销轴孔12对齐，所述限位孔11与滑移孔14对齐设置。

所述限位孔11环绕销轴孔12设置；滑移孔14环绕销轴孔12设置。

所述限位孔11和销轴孔12为圆形孔，销轴孔12大于限位孔11，所述滑移孔14为弧形孔。