[发明专利]一种基于形状记忆合金螺栓的木框架梁柱自复位节点

说明书

本发明涉及一种基于形状记忆合金螺栓的木框架梁柱自复位节点，包括木柱、木梁与连接角钢，木柱与木梁垂直设置，连接角钢设有两个，分别设置在木梁的上下两侧，且连接角钢的两侧分别与木柱和木梁紧贴，该节点还包括形状记忆合金自复位螺栓及内嵌钢板，形状记忆合金自复位螺栓贯穿木柱，将木柱与连接角钢的一侧连接，连接角钢的另一侧与木梁之间通过自攻螺钉连接，木柱内部开设有木柱槽口，木梁内部开设有木梁槽口，内嵌钢板一部分嵌设在木柱槽口内，另一部分嵌设在木梁槽口内，内嵌钢板与木柱之间通过木柱连接螺栓连接，内嵌钢板与木梁之间通过木梁连接螺栓连接。与现有技术相比，本发明节点集抗侧力、自复位、耗能等重要抗震功能于一体。

技术领域

本发明属于结构工程抗震与减震技术领域，尤其是涉及一种基于形状记忆合金螺栓的木框架梁柱自复位节点。

背景技术

重型木框架体系是一种在世界各国广泛使用的结构形式，采用间距较大且横截面也较大的木构件组成。该结构体系可以将建筑功能和木材美感进行有效结合，适用于居住和公共建筑。重型木框架体系具有如下结构优势：设计灵活、建造简便快捷、抗风性能好、耐久性好、节能环保、舒适美观，在我国具有广阔的应用前景。重型木框架的梁和柱目前主要采用螺栓-钢填板连接，虽然安装简便，但在使用过程中发现如下一些问题：

1)在地震作用下，重型木框架梁柱节点的破坏模式往往具有不可预测性，当木材进入塑性后难以修复，结构产生较大残余变形且耗能性能差，虽然能在一定程度上保证使用者的安全，但是地震之后结构往往无法再次使用，造成很大经济损失。

2)螺栓-钢填板节点刚度较小，在设计中按铰接节点设计，节点刚度的不足是重型木框架结构的一个制约因素，尤其是对多层重型木框架结构需要设置大量支撑，从一定程度上影响了结构的美观，也使得其建筑使用性能大打折扣。

3)节点如果永久变形过大，则会可能丧失修复的可行性，从而使得整个结构在震后被迫拆除。

中国专利CN205242643U公布了一种重型木框架自复位节点，包括木梁、木柱、梁端耗能型钢、节点区柱加强钢板和预应力筋，木梁与木柱直接采用型钢和普通螺栓连接，预应力筋贯穿木梁纵向，并贯穿木柱，在木柱背对木梁的一端通过锚具、碟形弹簧和锚垫板固定。该结构具有较高抗弯能力和耗能能力，能满足小震下，梁柱节点与固接节点相同，中震或大震下，梁端一侧压应力消失，梁端发生张开，梁端耗能型钢传递剪力并提供转动刚度，结构出现大变形但不破坏，预应力筋始终处于弹性状态，地震过后，木梁和木柱没有破坏和残余变形，在预应力筋作用下，梁端回到初始状态，达到小震下结构稳定，大震下结构出现大变形但不破坏，震后结构自复位的理想效果。该重型木框架自复位节点的工作原理是由预应力筋将木梁梁端回到初始状态，将结构损伤位置控制在梁端耗能型钢中。

发明内容

为克服现有重型木框架梁柱节点的上述缺陷，本发明的目的在于提出一种基于形状记忆合金螺栓的木框架梁柱自复位节点。本发明能够在地震时提供耗能、震后自复位，用于预制装配式木框架结构。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于形状记忆合金螺栓的木框架梁柱自复位节点，包括木柱、木梁与连接角钢，所述木柱与木梁垂直设置，所述连接角钢设有两个，分别设置在木梁的上下两侧，且所述连接角钢的两侧分别与木柱和木梁紧贴，木框架梁柱自复位节点还包括形状记忆合金自复位螺栓及内嵌钢板，所述形状记忆合金自复位螺栓贯穿木柱，将木柱与连接角钢的一侧连接，所述连接角钢的另一侧与木梁之间通过自攻螺钉连接，所述木柱内部开设有木柱槽口，所述木梁内部开设有木梁槽口，所述内嵌钢板一部分嵌设在木柱槽口内，另一部分嵌设在木梁槽口内，所述内嵌钢板与木柱之间通过木柱连接螺栓连接，所述内嵌钢板与木梁之间通过木梁连接螺栓连接。

进一步地，所述形状记忆合金自复位螺栓外套设有螺栓套筒。

进一步地，所述木柱开设有贯通的木柱自复位螺栓孔，所述螺栓套筒位于木柱自复位螺栓孔内。