[发明专利]装配式自复位预应力混凝土框架SMA耗能节点

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SMA耗能节点，其特征在于：包括预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土梁、柱端预埋钢板、SMA绞线、高强螺栓、无粘结预应力钢绞线、梁端加强钢板、第一预应力钢绞线孔道、第二预应力钢绞线孔道；所述柱端预埋钢板上焊有端板锚固钢筋、抗剪支座和SMA绞线固定环；梁端加强钢板通过高强螺栓固定于预制钢筋混凝土梁两侧，SMA绞线一端固定于柱端预埋钢板的SMA绞线固定环上，另一端固定于高强螺栓端部，节点的耗能构件采用具有超弹性特性的SMA绞线，震后SMA绞线视损伤情况可进行修复或更换，本发明使得预制装配式混凝土框架结构在高强度地震下，具有优异的抗震性能和自复位能力。

技术领域

本发明涉及结构工程抗震与减震技术领域，具体地说是一种装配式自复位预应力混凝土框架SMA耗能节点。

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。被动耗能阻尼器相对比较成熟，但目前开发应用的被动耗能装置仍然存在许多普遍的问题，如粘弹性阻尼器易老化，粘滞阻尼器较难维护，摩擦阻尼器在长期使用时的可靠性，软钢阻尼器的塑性残余变形等。

形状记忆合金(SMA)是一种兼有感知和驱动能力的新型功能材料，是应用较为广泛的智能材料之一，具有形状记忆效应和超弹性的优良品质，利用此特性被广泛应用于智能装置的开发，使用形式有丝材、棒材、弹簧等。利用形状记忆合金的超弹性特性制作的被动耗能器可以克服常见阻尼器易老化、难维护、有塑性残余变形等缺点。这类阻尼器与其他阻尼器相比，具有良好的耐久性和耐腐蚀性，使用周期长，变形大且可恢复。

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，本发明提供了一种施工方便、耗能效果显著的装配式自复位预应力混凝土框架SMA耗能节点，使得装配式结构在高强度地震下具有优异的抗震性能和自复位能力。