[发明专利]一种装配式自复位预应力混凝土框架摩擦耗能组合节点

说明书

本发明公开了一种装配式自复位预应力混凝土框架摩擦耗能组合节点，包括预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土梁、柱端预埋钢板、摩擦片、无粘结预应力钢绞线、梁端预埋型钢钢套、预应力钢绞线孔道；柱端预埋钢板上焊有端板锚固钢筋、抗剪支座和摩擦片固定支座；梁端预埋型钢钢套的内壁上焊有抗剪栓钉，型钢腹板处设置有摩擦片，摩擦片固定螺杆焊接在摩擦片上，摩擦片固定螺杆穿过预留螺杆洞口的摩擦片固定支座，通过布置在摩擦片固定支座内外的两个螺帽固定并调节摩擦片的位置，通过摩擦梁端预埋型钢钢套的型钢腹板来耗散地震能量，摩擦片可更换，本发明使得预制装配式混凝土框架结构在高烈度地震下具有优异的抗震性能和自复位能力。

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种装配式自复位预应力混凝土框架摩擦耗能组合节点，能够在地震中耗散地震能量，在地震后不需修复或稍加修复即可继续使用。

背景技术

我国的装配式结构主要采用装配整体式，即“等同现浇”的理论模式。装配整体式结构的抗震性能接近现浇结构，但节点仍需要现浇，装配程度不高。通过预应力钢绞线将预制构件拼接而成的后张预应力装配式结构，不仅能够方便施工，而且使用阶段能够承受梁端弯矩，震后的结构在预应力钢绞线的作用下能够使残余变形大大减小，大幅降低震后结构的修复费用和间接损失。单纯的预应力拼接装配式结构的耗能能力不足，因此增加耗能装置来提高结构的耗能能力。

传统的工程结构抗震体系是通过增强结构本身的性能来“抵抗”地震作用，即通过增强结构构件的抗力、增加延性等措施储存和耗散地震能量，但是这种方法存在着安全性难以保证、适应能力差、经济性欠佳的局限性。消能减震技术为结构抗震提供了一条合理有效的途径。在减震技术当中，被动耗能装置因其构造简单、造价低以及易于维护等优点，成为目前发展成熟且应用较为广泛的振动控制技术。

摩擦阻尼器可以提供较大的初始刚度和附加阻尼，具有良好的耗能能力，且耗能性能受荷载大小、加载频率和加载循环次数的影响较小，在地震作用后，如果摩擦片损耗严重，可以进行更换，且成本低廉。

现在还没有一种技术能够将上述几点集合起来用于抗震与恢复。

发明内容

为了解决传统装配式自复位预应力结构耗能能力差的缺点，本发明提供了一种装配式自复位预应力混凝土框架摩擦耗能组合节点，其施工方便、耗能效果显著，使得装配式结构在高烈度地震下具有优异的抗震性能和自复位能力。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

钢筋混凝土梁柱构件在工厂预制，预制钢筋混凝土梁设置有梁端预埋型钢钢套，梁端预埋型钢钢套由型钢部分和钢套部分组成，钢套部分的内壁焊接有抗剪栓钉，以保证钢套与梁端的钢筋混凝土能够有效地传递荷载；预制钢筋混凝土柱设置有柱端预埋钢板，其锚于柱内一侧焊有端板锚固钢筋，与梁接触一侧的底部焊有抗剪支座，承担梁端剪力，也为施工阶段拼接构件时提供临时支撑；现场吊装就位后，无粘结预应力钢绞线穿过预制钢筋混凝土梁柱构件的预留孔道，张拉无粘结预应力钢绞线并锚固；摩擦片设置在梁端预埋型钢钢套的型钢腹板两侧，与柱端预埋钢板相邻，摩擦片固定支座焊接在柱端预埋钢板上，摩擦片固定螺杆焊接在摩擦片上，摩擦片固定支座上留有螺杆洞口，摩擦片固定螺杆穿过摩擦片固定支座，通过布置在摩擦片固定支座内外的两个螺帽来固定摩擦片的位置；此外，可以通过螺帽来调整摩擦力的大小，进而调整耗能能力，也可以通过加大摩擦片的尺寸来增强节点的耗能能力。摩擦耗能装置布设在型钢腹板两侧，方便正常使用阶段的检修与震后的更换。在地震作用下，无粘结预应力钢绞线承担梁端弯矩，并为梁柱构件发生相对转角时提供自复位能力，节点的耗能构件采用摩擦耗能，地震作用后，摩擦片可以进行更换。

本发明主要通过摩擦耗能，在地震作用下，梁柱构件的相对转动将使得梁端预埋型钢钢套的型钢腹板和摩擦片之间发生相对运动，通过摩擦大量耗散地震能量，以保证主体结构的安全。在构件自复位时，预制钢筋混凝土梁柱构件在无粘结预应力钢绞线的作用下恢复变形，摩擦耗能装置在自复位过程中也随之耗能，直至主体结构复位至原始位置。