[发明专利]放大转角多级耗能的预制预应力混凝土框架节点

说明书

本发明属于土木工程装配式结构技术领域，公开了一种放大转角多级耗能的预制预应力混凝土框架节点，包括预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土梁、放大转角型节点剪切阻尼器以及将其固定在柱上的固定板和高强螺栓、梁端滑动装置及其上的耗能挡块和固定螺钉、预应力钢绞线预留孔道及其中的无粘结预应力钢绞线。本发明能够在强/台风及不同强度的地震作用下有效耗能，并保证高烈度地震下节点的稳定性和耗能能力，从而减小主体构件损伤，消除震后残余变形，保证良好的自复位功能。

技术领域

本发明涉及一种放大转角多级耗能的预制预应力混凝土框架节点，属于土木工程装配式结构领域。

背景技术

预制装配式框架结构是以工厂生产的预制梁柱为主要受力构件，在施工现场通过可靠的连接装配而成的结构。它具有施工快捷、高质高效、节能环保等优点，有利于实现绿色施工和发展建筑工业化，是我国建筑结构发展的重要方向之一。然而，目前我国的装配式主要采用等同现浇式结构，将预制梁柱在节点处现场浇筑，保证结构强度、刚度等抗震性能达到或超过现浇结构。这种结构节点连接形式复杂，灌浆难度大，且需要现场湿作业，不能充分发挥装配式结构的优势。此外，与现浇结构类似，这种结构依靠构件的塑性变形耗散地震能量，虽然可以保证主体结构安全，但在震后会产生难以修复的结构损伤和残余变形，造成较大的经济损失。

预制预应力混凝土框架采用无粘结预应力钢绞线将预制梁柱预压在一起，从而提供结构抗力。这种结构不以等同现浇结构的抗震性能为目的，而是将预制构件间的约束释放，通过接触面的张开实现非线性反应。不仅可以避免湿连接，保证装配式结构的优势，还能够避免塑性铰的形成，大大减小结构损伤。此外，由于预应力钢绞线始终处在弹性范围内，可在震后消除残余变形，实现自复位的功能。这种结构需要附加耗能装置，目前比较常用的有金属屈服耗能器，摩擦耗能器及粘弹性耗能器等。但一般耗能元件通常在结构产生较大的相对变形时才能达到耗能效果，在结构变形较小的情况下难以发挥作用，耗能效率较低。此外，此类结构在节点张开后刚度下降明显，在强震作用下会出现较大的地震反应，导致阻尼器性能退化、耗能能力不足、梁柱接触面及非结构构件破坏严重等问题。

发明内容

本发明提供了一种施工便捷，可以在强/台风及不同强度的地震作用下有效耗能，并保证高烈度地震下的稳定性和耗能能力，从而减小主体构件损伤，消除震后残余变形，保证良好的自复位功能的预制预应力混凝土框架节点，该节点可以解决上述装配式结构的技术问题。

本发明的技术方案：

一种放大转角多级耗能的预制预应力混凝土框架节点，包括预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土梁、放大转角型节点剪切阻尼器(以下简称阻尼器)以及将其固定在柱上的固定板和高强螺栓、梁端滑动装置及其上的耗能挡块和固定螺钉、预应力钢绞线预留孔道及其中的无粘结预应力钢绞线；所述预制钢筋混凝土梁沿纵向设有预应力钢绞线预留孔道，所述预制钢筋混凝土柱在预制钢筋混凝土梁的预应力钢绞线预留孔道对应位置设有贯通的预应力钢绞线孔道，所述无粘结预应力钢绞线穿过预制钢筋混凝土梁、预制钢筋混凝土柱内的孔道，将预制钢筋混凝土梁、预制钢筋混凝土柱预压在一起；所述梁端滑动装置为一端开口的金属腔体，开口朝向预制钢筋混凝土柱侧固定在预制钢筋混凝土梁端部；所述阻尼器两底板成90°，通过转轴连接，其中一底板插入梁端滑动装置中，另一底板通过固定板和高强螺栓固定在柱上；所述耗能挡块通过固定螺钉固定在梁端滑动装置上。

所述阻尼器主要由转轴、与转轴连接的两相互垂直的底板、与一底板相连的一边为锯齿状的曲板、与曲板的锯齿咬合的齿轮以及与齿轮相连的轴承和转盘、与另一底板相连的四块支撑钢板、粘贴在支撑钢板与转盘之间的耗能材料组成；其中，与支撑钢板相连的底板上设有螺栓孔，与曲板相连的底板宽度与梁端滑动装置的空腔宽度一致。