[发明专利]一种自复位组合结构梁柱节点及其施工方法

说明书

本发明公开了一种自复位组合结构梁柱节点及其施工方法，包括工字型钢梁、T型连接件、摩擦构件、方钢管混凝土柱及SMA螺杆，工字型钢梁水平设置在方钢管混凝土柱的侧边，T型连接件上下对称设置在工字型钢梁的梁端外侧；T型连接件的一端通过第三连接螺栓与工字型钢梁的翼缘板固定，另一端通过SMA螺杆与方钢管混凝土柱连接；摩擦构件对称设置在工字型钢梁的腹板两侧，摩擦构件的一端通过第一连接螺栓与方钢管混凝土柱的侧壁固定，另一端通过第二连接螺栓与工字型钢梁的腹板连接；本发明通过SMA螺杆的超弹性为节点提供自复位能力；利用摩擦构件提供良好的耗能能力，节点装配施工过程无需现场焊接，满足组合结构建筑工业化和装配化的要求。

技术领域

本发明属于结构工程抗震与减震技术领域，特别涉及一种自复位组合结构梁柱节点及其施工方法。

背景技术

目前，结构抗震理论日益完善，但地震仍然严重威胁着人类社会的生存和发展；虽然根据现有抗震规范所设计的建筑结构在强震作用下不会发生整体倒塌，但结构在遭受相当于或高于本地区抗震设防烈度的地震作用时都可能产生不可恢复的残余变形；所述残余变形不仅影响结构承受余震的能力，而且过大塑性变形导致的破坏和难以恢复的残余变形而不得不在震后予以拆除，即使设法修复也造成高昂的代价；能够实现强震作用下的可恢复性目标，将有效提高广大城镇特别是大型城市的灾后恢复能力，具有显著的社会效益和经济效益；自复位结构原理明确，能够最大限度的减小结构震后残余变形，并且能迅速恢复结构使用功能；自复位梁柱节点通常以后张预应力梁柱节点和形状记忆合金梁柱节点形式为主。

形状记忆合金具有形状记忆特性和超弹性特性；形状记忆合金不仅具有“旗帜型”的应力－应变曲线，可以在地震作用下耗散一定的能量；更关键的是，形状记忆合金可以提供高达6-8％的自复位应变，其特性为自复位节点的研究提供了条件；形状记忆合金梁柱节点通常将大直径SMA杆布置于梁端，并利用其材料优越的大变形可恢复能力和一定的耗能能力，以实现节点较好的自复位性能，且克服了预应力筋或预应力钢绞线弹性变形能力低、后张预应力节点施工繁琐和预应力损失大的不足。

然后，现有的目前采用SMA的自复位结构中，多数把SMA构件既作为复位元件又作为单独的耗能部件，导致耗能能力弱；为了增加耗能能力从而增加SMA试件的尺寸和数量，导致SMA材料用量过大，不经济；SMA自复位节点多采用端板连接，然而端板连接梁端荷载只能通过梁端端板和柱之间的接触摩擦力来承受，要求构件的下料尺寸、端板平整度及钢构件的制作都有很高的要求，封板和梁之间的焊接也会产生无法避免的翘曲变形，增加了许多受力不确定性；并且目前对于自复位结构研究的热点大都集中在混凝土结构和纯钢结构，对于现行的其他重要结构形式鲜有报道。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种自复位组合结构梁柱节点及其施工方法，以解决现有的SMA自复位节点耗能能力弱，安装难度大，结构形式单一的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种自复位组合结构梁柱节点，包括工字型钢梁、T型连接件、摩擦构件、方钢管混凝土柱及SMA螺杆；

工字型钢梁水平设置在方钢管混凝土柱的侧边，T型连接件上下对称设置在工字型钢梁的梁端外侧；T型连接件的一端通过第三连接螺栓与工字型钢梁的翼缘板固定，另一端通过SMA螺杆与方钢管混凝土柱连接；

摩擦构件对称设置在工字型钢梁的腹板两侧，摩擦构件的一端通过第一连接螺栓与方钢管混凝土柱的侧壁固定，另一端通过第二连接螺栓与工字型钢梁的腹板连接。

进一步的，T型连接件包括T型件翼缘板及T型件腹板；T型件翼缘板竖向设置在工字型钢梁的上翼缘或下翼缘端部，T型件翼缘板的一侧与方钢管混凝土柱的侧壁紧密接触；T型件腹板水平设置在工字型钢梁的上翼缘上侧或下翼缘下侧，T型件腹板的端部与T型件翼缘板垂直固定；