[发明专利]一种框架-蒙皮结构温度自复位节点的自复位方法

说明书

本发明涉及一种框架‑蒙皮结构温度自复位节点的自复位方法，属于框架‑蒙皮结构领域，解决了在温度应力场下，容易造成蒙皮板与钢板带之间胶体断裂或者节点处变形的问题。本发明的自复位方法首先确定蒙皮板和内部钢框架在高温下的形变位移，进一步确定形状记忆合金的结构形状，然后采用角钢连接钢框架，钢板带连接蒙皮板，钢板带上焊接螺栓杆，形状记忆合金连接螺栓杆和角钢，通过形状记忆合金的双程记忆功能实现节点的温度应力释放和自复位功能。本发明的温度自复位节点实现了在温度变化情况下，通过滑动槽来进行应力释放，通过双程记忆合金来实现自复位。能够调节结构局部应力分布，改善结构在局部应力作用下易发生破坏、变形的情况。

技术领域

本发明涉及框架-蒙皮结构领域，尤其涉及一种框架-蒙皮结构温度自复位节点的自复位方法。

背景技术

随着经济社会的发展，以内部钢框架支撑，外部为蒙皮板为结构形式的建筑越来越多，该类建筑往往是旅游景点的标志性建筑。例如：山东弥勒胜苑大佛外部就是由3mm厚的钢板构成佛身，蒙皮部分支撑在钢框架结构上，钢框架支撑在底部混凝土板上。

由于镏金的铜板与内部钢框架在焊接情况下，外部镏金会受热掉落，故不能采取焊接形式。更重要的是，在高温天气正午(40℃)，铜板受热表面温度达到75℃左右；夜晚，温度至10摄氏度，结构在温度应力场下，部分蒙皮板及节点承受较大应力，容易造成蒙皮板与钢板带之间胶体产生剪切破坏，甚至是蒙皮板及节点的变形。

近些年来，一些温度应力释放节点开始出现，该类节点多出现在钢框架结构中，能够满足温度应力下结构变形的需要。但这类节点往往不能满足结构复位的需要。此外，针对框架-蒙皮结构的连接节点研究较少，而该类结构更需要温度节点来进行应力释放。

形状记忆合金基于形状自身的马氏体-奥氏体形变特性实现自复位的性能。该类合金结构往往具有形变温度，双向记忆合金在升温超过形变形变温度时恢复高温相形状，冷却低于形变温度时恢复低温相形状，具有双程记忆效应。因此，本发明旨在应用形状记忆合金的自复位性能，提供一种框架-蒙皮结构温度自复位节点的自复位方法，用以克服结构在温度变化情况下，能够通过变形调节结构局部应力分布，改善结构在局部应力作用下易发生破坏、变形的情况。该节点通过滑动槽来进行应力释放，通过双程记忆合金来实现自复位。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种框架-蒙皮结构温度自复位节点的自复位方法，用以解决现有的固定节点在温度变化情况下，蒙皮板变形造成节点处结构在应力作用下容易发生破坏、变形的情况。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种框架-蒙皮结构温度自复位节点的自复位方法，包括以下步骤：

S1.确定蒙皮板和内部钢框架在不同温度条件下由于结构形变不一致产生的相对形变位移；

S2.根据蒙皮板和内部钢框架的形变位移，设定形状记忆合金在不同温度下的结构形状；

S3.通过角钢连接内部钢框架，钢板带连接外部蒙皮板，在钢板带上焊接螺栓杆，并通过形状记忆合金连接螺栓杆和角钢；

S4.通过形状记忆合金的双程记忆功能实现节点的温度应力释放和自复位功能。

步骤S4中，环境温度处于某一温度时，形状记忆合金恢复该温度对应形状，同时，带动角钢相对于螺栓杆或者说钢板带相对滑动；角钢的滑动位移与蒙皮板相对于内部钢框架的形变位移相同，释放由于温度形变不一致产生的结构应力。

环境温度恢复初始温度时，形状记忆合金也恢复初始形状，同时，带动角钢回到初始位置，实现自复位功能。