[发明专利]装配式混凝土框架梁柱连接的可更换耗能连接组件

说明书

本发明提出了一种装配式混凝土框架梁柱连接的可更换耗能连接组件，所述的装配式混凝土框架梁柱连接的可更换耗能连接组件设置在装配式混凝土框架结构梁柱连接的梁端上侧和/或下侧，包括一块或多块并排布置的耗能核心钢板(1)、位于耗能核心钢板(1)一端且预制阶段预埋在柱混凝土相应位置的柱内锚固块(2)、位于耗能核心钢板(1)另一端且预制阶段预埋在梁端混凝土相应位置的梁内锚固块(3)及包围耗能核心钢板(1)的约束体系(4)；耗能核心钢板(1)与柱内锚固块(2)及梁内锚固块(3)之间通过可靠连接构成一个连续的传力组件。可更换耗能连接组件的应用符合建筑工业化发展要求，具有可批量生产、快速装配施工的优点，同时使结构的震后修复难度大大降低。

技术领域

本发明属于建筑工程领域，涉及装配式混凝土框架结构，具体为一种应用于装配式混凝土框架梁柱连接的可更换耗能连接组件。

背景技术

近几十年来，装配式混凝土结构以其工业化生产和装配式施工的特点，越来越得到工程师的青睐，在世界范围内被广泛地应用并得到了迅猛的发展。伴随着基于性能的抗震设计理论研究的深入，人们对结构震后可修复的要求越来越高，高延性耗能元件的研究与应用受到了越来越多的关注，在美国、新西兰、日本等国家和地区，在装配式结构中加入延性耗能元件的做法已经日趋成熟，在结构体系中采用装配技术和耗能减震技术已经成为建筑行业未来发展的趋势之一。

连接是装配式混凝土框架安装和受力的关键。在水平力作用下，连接处产生较大的弯矩，容易在反复作用下屈服。针对这一特性，在装配式结构中使用合适的延性耗能装置，可以诱导结构的损伤机制，使结构发挥优越的抗震性能。

屈曲约束支撑(BRB)是一种通过外部约束部件约束支撑核心板并限制其受压屈曲的轴向受力构件，在强烈地震作用下能充分发挥核心板在循环拉压作用下的滞回性能，达到耗散地震能量的目的。屈曲约束支撑(BRB)通常布置在框架节点对角线之间，构件尺寸较大，对框架结构空间利用有一定的不利影响。也有设置在靠近梁柱节点外部的隅撑，相较于屈曲约束支撑(BRB)节省了结构空间，但对结构美观与空间利用仍有不利影响。

强烈地震发生后，结构的屈服部位会发生较大损伤。已发生损伤的工程结构，承受荷载和作用的能力减弱，受力性能劣化，结构的安全度降低。在将来可能发生的地震作用下，更有可能由于已损伤部位的加速失效而造成结构丧失整体性，严重的可能发生倒塌，造成人民生命和财产的巨大损失。但若结构能通过快速的修复恢复其承载能力和受力性能，则对灾后恢复和重建工作都能起到至关重要的有益作用。

针对上述问题，本发明提出一种应用于装配式混凝土框架梁柱连接的可更换耗能连接组件，是一种安装在装配式混凝土框架结构梁端的梁柱连接组件，用于承受并传递地震作用下由框架梁端弯矩引起的上侧和/或下侧边缘的反复轴力；由承受轴向荷载的耗能核心钢板、约束体系及其两端分别预埋在预制梁、柱相应位置的锚固块组成，在形式上类似于小型的屈曲约束支撑(BRB)，耗能核心钢板在受压时受到约束体系的约束，而约束体系被预埋螺栓固定在梁端混凝土内，即使耗能核心钢板受压屈服时也不会发生大幅值的屈曲。小震时，布置在梁端上侧和/或下侧的耗能核心钢板保持弹性，为梁柱连接提供抗弯刚度；中震或大震时，耗能核心钢板发生受拉或受压屈服并利用滞回特性耗散地震能量，减小结构的动力响应，损伤仅集中在耗能核心钢板上，而结构的其余部分保持弹性。地震发生后，通过解除耗能核心钢板与锚固块之间的连接和耗能核心钢板周围的约束，取出损伤后的耗能核心钢板并重新安装新的耗能核心钢板，达到修复结构的目的。本发明的特点是耗能核心钢板可以发挥稳定的延性耗能能力，损伤仅集中在耗能核心钢板上，且强震后能够很方便地对损伤的耗能核心钢板实现更换，从而快速恢复结构功能。

发明内容

技术问题：针对以上技术问题，本发明提供一种应用于装配式混凝土框架梁柱连接的可更换耗能连接组件，以同时满足快速施工、结构美观、消能减震与震后易修复要求。

技术方案：本发明所针对的技术问题如下：