[实用新型]一种具有自复位功能的带角钢装配式混凝土框架组合节点

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有自复位功能的带角钢装配式混凝土框架组合节点。

背景技术

预制装配式建筑是工业化生产的建筑结构，具有自重轻、施工快、施工噪音小、造价低、节能、环保、工艺简单等特点，具有广阔的发展前景。对预制装配式建筑进行研究，具有重要的现实意义和应用价值。目前已提出了一种预制装配式框架组合结构体系，采用一种集预制结构、保温、装饰、防水、防火等功能一体化的新型轻质整体建筑墙板，实现了结构功能一体化。已经申请了钢筋等强机械连接方式墙体自保温技术的专利。并于2011年至2012年期间，在大溪河城市公建项目、江苏泰源环保科技有限公司新建厂房、宜兴氿北花园等进行了示范工程建设。但我国对其技术体系尚未形成统一、规范的理论和技术体系。因此，需要对预制装配式结构的关键部位-节点进行系统化的理论研究，为推动建筑工业化提供理论基础。

2012年5月建设部发布的“十二五”建筑节能专项规划中提出了九大重点任务的第八条“推动建筑工业化和住宅产业化”，要求：“加快建立预制构件设计、生产、新型结构体系、装配化施工等方面的标准体系，推动结构件、部品、部件的标准化，丰富标准件的种类，提高通用性、可置换性。推广适合工业化生产的预制装配式混凝土、钢结构等建筑体系。加快发展建设工程的预制、装配技术，提高建筑工业化技术集成水平。支持整合设计、生产、施工全过程的工业化基地建设，选择条件具备的城市进行试点，加快市场推广应用。2013年我国装配式建筑将达到500万平米，2015年达到1000万平米，要求单体建筑预制装配率达到30％。到2020年单体建筑预制装配率达到60％。国家对于采用预制装配式建筑的项目，给予奖励和税收方面优惠政策，并优先返还墙改基金、散装水泥基金等支持。

20世纪70年代，就有学者开始对梁柱连接的性能做细致的试验和理论研究了。这些研究的目的就是给出一条能够广泛应用于设计的弯矩一转角(M-θ)曲线，并且对曲线本身的非线性性质给予了足够的重视。

1990年原重庆建工学院提出的单因素协调法在国内首先把影响连接性能的各个因素分离出来，分析每个因素对连接整体的贡献，然后考虑各个因素间的协调，得到M-θ关系。1991-1992年，上海城建学院和同济大学提出在钢框架静力分析中用线形模型代替节点非线性M-θ关系。并建立了考虑节点变形的梁单元刚度方程。

k₀＝r(M_uh₀/f_y)+β  (1-1)

式(1-1)为-个试验拟合公式。其中k₀连接的初始刚度；M_u为节点的极限弯矩；f_y为钢材屈服强度，h₀梁翼缘间距离，r、β由实验数据确定的系数。

对于连接的M-θ关系，很多国外的学者进行了深入的研究建立了多种连接模式，主要有：(1)Rathbum、Monforton、Wu以及Lightfoot和LeMessurier提出的单刚度线性模式，它采用初始连接刚度来代表全部加载范围的连接特性，显然这种模式在弯矩增加超过连接使用极限后就不再有效。(2)Frye和Morris建立的多项式模式，在该模式中，M-θ关系用一个奇次方的多项式来表达。(3)Chen W F等对多种连接作了大量的试验，并结合其他人的试验结果，归纳建立了一个连接的试验数据库，对角钢类连接给出了一个与试验结果很接近的拟合式，即三参数函数模式，但该模式中的一些参数缺乏物理意义，同时其M-θ曲线没有后期强化现象，而实际中有些连接类型在后期阶段表现出强化现象。(4)Yee Y L等提出了一个四参数指数函数模式，该模式中各个参数都具有物理意义，并且该模式能反映M-θ曲线的后期强化现象，他还进行了螺栓端板连接的试验并将试验结果和模式进行比较发现二者很吻合，但是由于具有四个参数，使得该模式显得较为复杂。Tarpy和Cardinal采用有限元模型对不同类型的连接形式进行了研究，采用了多线性回归分析求得了M-θ关系的模式。

在钢-混凝土组合框架结构中，节点是连接梁柱的关键部位。目前，国内外对钢-混凝土组合框架节点进行了一系列较为深入的研究：KANNO等对钢筋混凝土柱-型钢梁(RCS)组合节点的抗震性能进行了试验研究与理论分析；PARRAMONTESIONS等对RCS组合节点的剪切性能进行了研究，并对节点的变形性能进行了研究；赵鸿铁对型钢混凝土(SRC)节点核心区的抗剪性能进行了深入研究与分析。

目前，预制装配式结构主要存在的问题有：