[发明专利]一种带暗牛腿-摩擦耗能的自定心预制混凝土梁柱节点装置

说明书

本发明公开了一种带暗牛腿‑摩擦耗能的自定心预制混凝土梁柱节点装置，包括预制混凝土柱、位于预制混凝土柱一侧的预制混凝土梁、将预制混凝土柱和预制混凝土梁连接为一体的摩擦耗能器，预制混凝土柱上设置有牛腿，预制混凝土梁的下侧设有与牛腿相对应的缺口，摩擦耗能器包括上部摩擦耗能器和下部摩擦耗能器，上部摩擦耗能器包括两个连接在预制混凝土柱侧面的上部外摩擦固定板、将两个上部外摩擦固定板连接为一体的上部外摩擦连接板、连接在上部外摩擦连接板上开有螺栓孔的两个上部外摩擦钢板、连接在预制混凝土梁上预留有摩擦螺栓孔的两个上部内摩擦钢板、将两个上部内摩擦钢板连接为一体的上部内摩擦端板。

技术领域

本发明属于土木工程领域，涉及一种带暗牛腿-摩擦耗能的自定心预制混凝土梁柱节点装置。

背景技术

地震给人类带来极其严重的灾难。传统的抗震设计采用的是延性设计方法，即在地震作用下，结构部分构件提前屈服和破坏，但整体不至于丧失功能，依靠构件屈服 后的塑性变形来耗散大部分的地震能量，从而达到保证主体结构安全的目的。这种传 统的基于承载力的设计方法虽然能在避免建筑出现损伤乃至倒塌造成人员伤亡的破 坏方面有一定的可靠性，但在中等强度地震或强烈地震中，却不能有效地控制地震造 成的经济损失，大多数大地震过后，结构虽然未倒塌，但不可修复或继续使用，只能 推倒重建。

自定心预制混凝土框架是一种通过张拉预应力筋为结构提供侧向刚度和自定心力，并通过安装各种类型的耗能构件来消耗地震能量的结构形式。装配式钢筋混凝土 框架具有生产速度快、质量稳定、节约模板等优点，但传统装配式结构的节点连接可 靠性较差，因此在地震区的应用受到限制。梁柱连接部位作为预制装配式混凝土结构 框架设计中最关键的设计环节，现有的连接形式多借鉴钢框架的节点构造形式，但是混 凝土结构本身不具有钢结构轻质高强的优点，同时考虑到竖向承重是混凝土结构设计 中最重要的因素，所以使用钢结构梁柱节点的连接方式极有可能会造成节点处承重抗 剪能力不足，进而发生剪切破坏。而在钢筋混凝土梁柱连接处布置暗牛腿作为竖向传 力构件可以有效避免节点连接处出现剪切破坏。

发明内容

技术问题：本发明提供一种能够消耗地震作用下的能量，消除或降低预制装配式钢筋混凝土结构在地震作用下的残余变形，避免预制梁柱等主体结构构件出现明显的 塑性变形的带暗牛腿-摩擦耗能的自定心预制混凝土梁柱节点装置，提高了梁柱节点 抗剪能力从而大幅削减工程结构震后的修复费用和难度，还能在设计过程中更加灵活 地独立调控结构的强度、刚度和延性。

技术方案：本发明的带暗牛腿-摩擦耗能的自定心预制混凝土梁柱节点装置，包括预制混凝土柱、位于所述预制混凝土柱一侧的预制混凝土梁、将所述预制混凝土柱 和预制混凝土梁连接为一体的摩擦耗能器，所述预制混凝土柱上设置有牛腿，所述预 制混凝土梁的下侧设有与牛腿相对应的缺口，所述摩擦耗能器包括上部摩擦耗能器和 下部摩擦耗能器，所述上部摩擦耗能器包括两个连接在预制混凝土柱侧面的上部外摩 擦固定板、将所述两个上部外摩擦固定板连接为一体的上部外摩擦连接板、连接在所 述上部外摩擦连接板上开有螺栓孔的两个上部外摩擦钢板、连接在预制混凝土梁上预 留有摩擦螺栓孔的两个上部内摩擦钢板、将所述两个上部内摩擦钢板连接为一体的上 部内摩擦端板，两个上部内摩擦钢板通过抗剪螺栓对称安装在预制混凝土梁顶部两侧， 两个上部外摩擦钢板分别设置在上部内摩擦钢板的外侧，并通过摩擦型高强螺栓将上 部内摩擦钢板、上部外摩擦钢板和预制混凝土梁连成一整体，上部内摩擦端板与上部 外摩擦连接板相邻。下部摩擦耗能器包括两个固定在牛腿侧面的开有螺栓孔的下部外 摩擦钢板、将所述两个外摩擦钢板连接为一体的下部外摩擦连接板、两个开有摩擦螺 栓孔的下部内摩擦钢板、将所述两个下部内摩擦钢板连接为一体的下部内摩擦端板， 两个下部内摩擦钢板通过抗剪螺栓对称安装在预制混凝土梁底部两侧，两个下部外摩 擦钢板分别设置在下部内摩擦钢板的外侧，并通过摩擦型高强螺栓将下部内摩擦钢板、 下部外摩擦钢板和预制混凝土梁连成一整体，下部外摩擦连接板与下部内摩擦端板相 邻。预制混凝土柱和预制混凝土梁中设置有贯穿二者的上下两排横向的预应力筋，其 中位于下排的预应力筋穿过牛腿。