[发明专利]一种装配式摩擦型耗能连接梁柱节点

说明书

本发明公开了一种基于滑移机制的装配式摩擦型耗能连接梁柱节点，滑移耗能板上设有长圆槽形螺栓孔，正常使用阶段无滑移现象，保证拼接梁段间的正常传力，将梁上荷载传递到节点核心区及框架柱；随着荷载增加，滑移耗能板开始滑移，腹板钢质铰发生转动，产生摩擦耗能，连接节点承载力保持不变；荷载继续增加，螺栓与连接板螺栓孔壁发生挤压接触，高强螺栓由摩擦型向承压型转变，节点承载力有所上升，连接板产生挤压变形；荷载继续增加，滑移耗能板将出现局部屈曲或受拉屈服。本发明基于滑移机制提高连接节点的耗能能力和变形能力，将损伤集中在摩擦耗能阻尼器，可保护梁、柱、节点的塑性损伤，采用螺栓连接有利于实现预制装配和震后可拆卸，具有良好的工程实用性。

技术领域

本发明属于土木工程中建筑结构抗震技术领域，涉及预制装配式钢结构体系，具体涉及一种基于滑移机制的装配式摩擦型耗能连接梁柱节点。

背景技术

作为一种具有全寿命周期意义的绿色建筑结构，装配式钢结构不仅具有良好的延性和抗震性能，且能够实现模块化、标准化、工业化和信息化生产。近几年来，随着装配式关键技术和装配式建筑工程质量水平的不断提升，装配式建筑理念逐渐渗透到建筑行业的方方面面，并得到了广泛的推广应用。

已有地震灾害调查表明，预制装配式建筑的倒塌主要是由于各个构件的连接部位的破坏引起，未实现 “强节点弱构件”的抗震设防要求。作为装配式结构的薄弱环节，节点的破坏导致结构丧失整体性、抗震性能变差、残余变形过大等问题，且损坏的节点震后修复难度大，限制了预制装配式框架结构的工程应用。因此，研发新型梁柱连接节点以改善预制装配式结构的抗震性能成为建筑工程工业化的重点研究方向。

传统的预制装配式框架结构利用各构件的塑性变形进行能量耗散，导致结构产生严重的塑性损伤，震后修复难度较大。为了满足工程抗震的可持续发展，研发出一种基于滑移机制的装配式摩擦型耗能连接梁柱节点以提高结构的耗能能力，减轻结构的塑性损伤，避免大震作用下梁、柱及节点核心区发生脆性破坏甚至结构倒塌。该装配式摩擦型耗能连接梁柱节点还需具备以下特点：正常使用阶段满足拼接梁段间的正常传力，将梁上荷载传递到节点核心区及框架柱；中震和大震下具有良好的耗能能力和变形能力，将结构的损伤和耗能集中在连接节点处，避免梁、柱、节点的塑性损伤；满足预制装配和震后可拆卸，震后可通过更换损伤元件以恢复使用功能。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，提高预制装配式钢框架结构的抗震性能和震后可恢复性，现提供一种基于滑移机制的装配式摩擦型耗能连接梁柱节点，

利用滑移耗能机制为结构提供耗能能力，通过损伤和耗能控制保证节点的震后可恢复性。

为实现上述目的，本发明的解法方案是：

一种基于滑移机制的装配式摩擦型耗能连接梁柱节点，包括预制钢柱，预制钢柱连接有预制悬臂钢梁段，预制悬臂钢梁段通过耗能节点连接有预制钢梁；

所述耗能节点包括翼缘滑移耗能单元和腹板钢质铰，所述耗能节点通过翼缘耗能单元的滑移和腹板钢质铰的转动，产生摩擦耗能。

优选地，滑移耗能板左端的上、下两侧设有左盖板，滑移耗能板右端的上、下两侧设有右盖板；左盖板与预制钢柱固定，右盖板与预制钢梁固定；滑移耗能板上左盖板下方位置设有长圆槽孔，螺栓穿过左盖板和滑移耗能板上的长圆槽孔；滑移耗能板上右盖板下方位置设有固定孔，螺栓穿过右盖板和滑移耗能板上的固定孔。

优选地，所述滑移耗能板、左盖板和右盖板均为钢制。

优选地，所述耗能节点包括上、下两个翼缘滑移耗能单元，腹板钢质铰位于上、下两个翼缘滑移耗能单元之间的位置。

优选地，所述腹板钢质铰包括左耳板和右耳板，左耳板和右耳板通过销轴铰接；左耳板通过左端板与预制钢柱固定连接，右耳板通过右端板与预制钢梁固定连接。