本發(fā)明涉及抗震裝置技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種自復(fù)位梁柱摩擦耗能節(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù):
我國(guó)是個(gè)地震多發(fā)的國(guó)家,對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能要求較高,尤其是目前的高層和超高層建筑眾多,其抗震問(wèn)題更為突出。近年來(lái),可恢復(fù)功能結(jié)構(gòu)成為研究熱點(diǎn),倍受人們關(guān)注。
鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、抗震性能好、建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)中。然而傳統(tǒng)的鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能較弱,自復(fù)位能力差,在強(qiáng)震中容易發(fā)生變形破壞,且發(fā)生破壞后不能自動(dòng)修復(fù)破壞的結(jié)構(gòu)。近年來(lái),可自動(dòng)恢復(fù)的結(jié)構(gòu)成為研究熱點(diǎn),倍受人們關(guān)注。它不僅能在地震時(shí)保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,也能在強(qiáng)震后快速恢復(fù)結(jié)構(gòu)的正常使用功能,減少受損結(jié)構(gòu)的修復(fù)加固費(fèi)用。而節(jié)點(diǎn)作為鋼框架結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,其自復(fù)位的能力對(duì)結(jié)構(gòu)體系的自復(fù)位能力有很大的影響。
因此,研制開(kāi)發(fā)一種具備較強(qiáng)耗能能力和具有一定自復(fù)位功能的自復(fù)位梁柱摩擦耗能節(jié)點(diǎn)就顯得既迫切而且特別有意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種自復(fù)位梁柱摩擦耗能節(jié)點(diǎn),以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,使鋼結(jié)構(gòu)耗能能力好、自復(fù)位能力強(qiáng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了如下方案:本發(fā)明提供了一種自復(fù)位梁柱摩擦耗能節(jié)點(diǎn),包括上翼緣板、下翼緣板、腹板和自復(fù)位隅撐,所述上翼緣板、下翼緣板和腹板的一端均固定連接在一鋼框架柱的側(cè)面后形成連接短梁,所述連接短梁的一端連接在所述鋼框架柱上,另一端與一鋼框架梁連接,所述連接短梁和所述鋼框架梁受到外力作用時(shí)能夠產(chǎn)生左右位移;所述自復(fù)位隅撐通過(guò)設(shè)置在兩端的耳板分別與所述鋼框架柱、鋼框架梁連接。
優(yōu)選地,所述自復(fù)位隅撐包括復(fù)合組合碟形彈簧、導(dǎo)軸、導(dǎo)向筒和拉壓擋塊,所述復(fù)合組合碟形彈簧套在所述導(dǎo)軸上,所述導(dǎo)軸兩端設(shè)置所述拉壓擋塊,所述導(dǎo)向筒套在所述復(fù)合組合碟形彈簧外面,所述導(dǎo)向筒套的兩端分別與連接在所述鋼框架柱、鋼框架梁上的耳板連接,所述導(dǎo)向筒套兩端與所述耳板通過(guò)銷(xiāo)軸鉸接在一起。
優(yōu)選地,所述的復(fù)合組合碟形彈簧為鋼制碟形彈簧,所述自復(fù)位隅撐的復(fù)合組合碟形彈簧應(yīng)施加預(yù)壓彈性應(yīng)變。
優(yōu)選地,所述連接短梁和所述鋼框架梁通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接,所述上翼緣板或下翼緣板或腹板上的高強(qiáng)螺栓連接孔為長(zhǎng)圓孔。
優(yōu)選地,所述下翼緣板或上翼緣板或腹板與所述鋼框架梁接觸的表面之間設(shè)置有摩擦墊板。
優(yōu)選地,所述下翼緣板或上翼緣板或腹板與所述高強(qiáng)螺栓的栓頭接觸的平面之間設(shè)置有摩擦墊板。
優(yōu)選地,所述摩擦墊板與所述高強(qiáng)螺栓的栓頭接觸的平面之間設(shè)置有鋼板。
優(yōu)選地,所述腹板與所述高強(qiáng)螺栓的栓頭接觸的平面之間設(shè)置有鋼板。
優(yōu)選地,所述自復(fù)位隅撐與鋼框架梁的夾角為30度-75度。
本自復(fù)位梁柱摩擦耗能節(jié)點(diǎn)可在工廠(chǎng)預(yù)制拼裝,在現(xiàn)場(chǎng)直接吊裝安裝完成。本自復(fù)位梁柱摩擦耗能節(jié)點(diǎn)可用于鋼框架結(jié)構(gòu)、鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)或鋼框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果:
本發(fā)明的自復(fù)位梁柱摩擦耗能節(jié)點(diǎn)通過(guò)設(shè)置在上翼緣板或下翼緣板或腹板處摩擦墊板的滑動(dòng)摩擦和鋼框架梁的下翼緣處的自復(fù)位隅撐,能夠在地震中耗散地震能量,減輕地震的破壞程度。本自復(fù)位梁柱摩擦耗能節(jié)點(diǎn)利用自復(fù)位隅撐的自恢復(fù)能力,使得震后節(jié)點(diǎn)能夠自動(dòng)恢復(fù)初始狀態(tài)。本發(fā)明的自復(fù)位梁柱摩擦耗能節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,施工方便,能夠廣泛應(yīng)用于各類(lèi)鋼結(jié)構(gòu)建筑中。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明的自復(fù)位梁柱摩擦耗能節(jié)點(diǎn)的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的自復(fù)位梁柱摩擦耗能節(jié)點(diǎn)的連接短梁示意圖;
圖3為本發(fā)明的自復(fù)位梁柱摩擦耗能節(jié)點(diǎn)的另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖3的鋼框架柱和鋼框架梁連接處的a向結(jié)構(gòu)示意圖;
其中,1為鋼框架柱,2為鋼框架梁,3為上翼緣板,4為高強(qiáng)螺栓,5為拉壓擋塊,6為腹板,7為鋼板,8為摩擦墊板,9為耳板,10為自復(fù)位隅撐,11為下翼緣板,12為復(fù)合組合碟形彈簧,13為導(dǎo)向筒。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)施例一:
如圖1-2所示,本發(fā)明提供了一種自復(fù)位梁柱摩擦耗能節(jié)點(diǎn),自復(fù)位梁柱摩擦耗能節(jié)點(diǎn)包括上翼緣板3、下翼緣板11、腹板6和自復(fù)位隅撐10,上翼緣板3、下翼緣板11和腹板6的一端均焊接在鋼框架柱1的側(cè)面形成中間有空腔的連接短梁,連接短梁用于連接鋼框架柱1和鋼框架梁2。鋼框架柱1和鋼框架梁2的截面均為工字型結(jié)構(gòu),其上均布有加強(qiáng)肋板。腹板6為兩塊。鋼框架梁2的端部插入連接短梁的空腔內(nèi),連接短梁和鋼框架梁2通過(guò)高強(qiáng)螺栓4連接。下翼緣板11和腹板6上均設(shè)置有長(zhǎng)圓孔。
下翼緣板11與鋼框架梁2接觸的表面之間設(shè)置有摩擦墊板8,下翼緣板11與高強(qiáng)螺栓4的栓頭接觸的平面之間也設(shè)置有摩擦墊板8;摩擦墊板8與高強(qiáng)螺栓4的栓頭接觸的平面之間設(shè)置有鋼板7。腹板6與鋼框架梁2接觸的表面之間設(shè)置有摩擦墊板8;腹板6與高強(qiáng)螺栓4的栓頭接觸的平面之間設(shè)置有摩擦墊板8,腹板6與高強(qiáng)螺栓4的栓頭接觸的平面之間設(shè)置有鋼板7。鋼板7的設(shè)置能有效保護(hù)腹板6的表面,防止高強(qiáng)螺栓4壓壞腹板6。由于用于連接短梁與鋼框架梁2的高強(qiáng)螺栓4穿過(guò)的通孔為長(zhǎng)圓孔,保證了鋼框架梁2與鋼框架柱1構(gòu)成的結(jié)構(gòu)在受到地震的外力作用時(shí),鋼框架梁2與連接短梁之間可以有左右方向的相對(duì)位移,從而通過(guò)自復(fù)位梁柱摩擦耗能節(jié)點(diǎn)的下翼緣板11和腹板6摩擦墊板8的滑動(dòng)摩擦和自復(fù)位隅撐10消耗地震能量,從而耗散大量的地震能量,降低地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的破壞程度。
所述自復(fù)位隅撐10通過(guò)設(shè)置在兩端的耳板9分別與鋼框架柱1、鋼框架梁2鉸接在一起。自復(fù)位隅撐10包括復(fù)合組合碟形彈簧12、導(dǎo)軸、導(dǎo)向筒13和拉壓擋塊5,復(fù)合組合碟形彈簧12套在導(dǎo)軸上,導(dǎo)軸兩端設(shè)置拉壓擋塊5,導(dǎo)向筒13套在復(fù)合組合碟形彈簧12的外面,導(dǎo)向筒13的兩端分別與連接在鋼框架柱1、鋼框架梁2上的耳板9通過(guò)銷(xiāo)軸連接。復(fù)合組合碟形彈簧12為鋼制碟形彈簧。安裝時(shí),耳板9焊接在帶有墊板的鋼框架柱1和鋼框架梁2的翼緣上,處于梁的下側(cè),保證自復(fù)位隅撐10與鋼框架梁2的夾角為30度-75度之間,安裝時(shí),對(duì)自復(fù)位隅撐10施加20%-80%的初始預(yù)壓應(yīng)變。
實(shí)施例二:
如圖3-4所示,上翼緣板3與鋼框架梁2接觸的表面之間設(shè)置有摩擦墊板8,上翼緣板3與高強(qiáng)螺栓4的栓頭接觸的平面之間也設(shè)置有摩擦墊板8;摩擦墊板8與高強(qiáng)螺栓4的栓頭接觸的平面之間設(shè)置有鋼板7。下翼緣板11與鋼框架梁2的連接位置不設(shè)置摩擦墊板8。其他部分同實(shí)施例一。
本發(fā)明的自復(fù)位梁柱摩擦耗能節(jié)點(diǎn)設(shè)置的自復(fù)位隅撐10能提供自復(fù)力,具備很強(qiáng)的耗能和自復(fù)位能力,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,穩(wěn)定性強(qiáng),使得震后節(jié)點(diǎn)能夠快速恢復(fù)初始狀態(tài)。
本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處,各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的系統(tǒng)而言,由于其與實(shí)施例公開(kāi)的方法相對(duì)應(yīng),所以描述的比較簡(jiǎn)單,相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。
本發(fā)明中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想;同時(shí),對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述,本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。