[发明专利]装配式自复位转动约束型混凝土梁柱节点连接结构及拼装方法

说明书

本发明提出一种装配式自复位转动约束型混凝土梁柱节点连接结构及拼装方法，该连接结构的横向锚固钢板键安装在预制混凝土梁的端头上下侧，所述纵向锚固钢板键安装在柱内预埋钢板的上下部，纵向锚固钢板键与横向锚固钢板键在梁柱节点交界处通过转轴螺栓相连，二者间的扇形约束钢板和约束转轴间通过约束螺栓相连，对转轴螺栓和约束螺栓施加的预紧力能够有效保证节点的抗弯刚度，使节点在地震作用较小时保持弹性状态。解决了如何有效解决干式连接节点耗能不佳，且受损后更换和修复困难的问题，本发明实现预制混凝土梁和预制混凝土柱间的连接，以满足实际设计与施工中的需要。

技术领域

本发明涉及一种装配式自复位转动约束型混凝土梁柱节点连接结构及拼装方法，属于装配式混凝土建筑技术领域。

背景技术

装配式混凝土结构在发展过程中，为了达到“等同现浇”的效果，多采用梁柱预制，节点现浇或是二次浇筑的连接方式。相比于全现浇结构，尽管这种连接方式提高了施工效率，但现场仍需要大量的混凝土湿作业，无法满足装配式建筑绿色环保，高效节能的发展理念。近年来，以套筒灌浆连接、约束浆锚连接和后浇带连接等为代表的干式连接技术蓬勃兴起，逐渐成为装配式混凝土结构节点连接的主要方式。大量试验研究结果表明，此类连接方式能够有效保证节点连接区域的刚度和承载力，受力可靠，但耗能较差，在反复地震荷载作用下灌浆处容易发生脆性破坏。同时，各种灌浆方式相对复杂，受损后更换和修复困难。

因此，研究并开发出一种装配简单方便，耗能效果好，震后可修复，或是可恢复至初始状态的节点连接方式，对于推动装配式建筑产业在我国的持续发展及其在地震学科领域的深入研究都具有重要意义。

发明内容

本发明为了解决上述背景技术中提到的如何有效解决干式连接节点耗能不佳，且受损后更换和修复困难的问题，提出一种装配式自复位转动约束型混凝土梁柱节点连接结构及拼装方法，实现预制混凝土梁和预制混凝土柱间的连接，以满足实际设计与施工中的需要。

本发明提出一种装配式自复位转动约束型混凝土梁柱节点连接结构，包括两块柱内预埋钢板、梁端预埋钢套、两个纵向锚固钢板键、两个横向锚固钢板键、无粘结预应力筋和预应力筋锚具，两块柱内预埋钢板安装在预制混凝土柱的左右两侧，梁端预埋钢套安装在预制混凝土梁与预制混凝土柱连接侧，所述横向锚固钢板键安装在预制混凝土梁的端头上下侧，所述纵向锚固钢板键安装在柱内预埋钢板的上下部，纵向锚固钢板键与横向锚固钢板键在梁柱节点交界处通过转轴螺栓相连，二者间的扇形约束钢板和约束转轴间通过约束螺栓相连，对转轴螺栓和约束螺栓施加的预紧力能够有效保证节点的抗弯刚度，使节点在地震作用较小时保持弹性状态；

在中等地震作用下，根据受力方向的不同，预制混凝土梁能够以转轴螺栓为转动中心，以矩形约束钢板的长度为转动半径，在螺栓转动槽的长度范围内向上或向下转动，在此过程中，矩形约束件和扇形约束钢板的外侧板壁间发生摩擦并耗散能量，能够避免预制梁柱出现明显的塑性变形，起到第一阶段自复位的作用；

预制构件间传递的弯矩由无粘结预应力筋承担，通过对无粘结预应力筋施加预应力，将全部预制构件连接起来并产生预压力，在强震作用下，当预制混凝土梁达到可控的最大转动状态时，无粘结预应力筋开始承担第二阶段的自复位作用，以保证预制梁柱在震后恢复至原来的初始状态。

优选地，所述柱内预埋钢板包括矩形钢板、预应力筋孔Ⅰ和螺栓孔Ⅰ，所述矩形钢板上设置有若干预应力筋孔Ⅰ和螺栓孔Ⅰ，其中预应力筋孔Ⅰ的位置、个数和尺寸由穿过孔内的无粘结预应力筋的位置、根数和尺寸确定，螺栓孔Ⅰ的位置、个数和尺寸由穿过孔内的柱端固定螺栓的位置、根数和尺寸确定。

优选地，所述梁端预埋钢套包括槽形钢板、预应力筋孔Ⅱ和螺栓孔Ⅱ，所述槽型钢板的端面设置预应力筋孔Ⅱ，上下两侧设置螺栓孔Ⅱ，其中，预应力筋孔Ⅱ的位置、个数和尺寸由穿过孔内的无粘结预应力筋的位置、根数和尺寸确定，螺栓孔Ⅱ的位置、个数和尺寸由穿过孔内的梁端固定螺栓的位置、根数和尺寸确定。