[发明专利]一种限制楼板惯性力传递的带摩擦连接的钢-混凝土组合梁

说明书

本发明公开了一种限制楼板惯性力传递的带摩擦连接钢‑混凝土组合梁，属于土木工程结构技术领域混凝土楼板设置在开槽钢梁的上方，在混凝土楼板上对称设置有两排通孔，所述开槽钢梁的上部钢板开设有与混凝土楼板相对应的开槽，高强度螺栓穿过通孔，高强度螺栓的下部配备安装有螺母用于对混凝土楼板和开槽钢梁进行预紧；螺母的上部固定有盖板，在盖板上通过特种胶水粘结有第一垫片；第二垫片设置在开槽钢梁与混凝土楼板之间，其通过结构胶粘结在混凝土楼板上。有益效果为：在地震作用下，该组合梁能承受并传递纵向剪力，使型钢与混凝土不能自由变形，同时该组合梁抵抗混凝土楼板与开槽钢梁的掀起力，限制两者发生竖向分离。

技术领域

本发明属于土木工程结构技术领域，是一种限制楼板惯性力传递的带摩擦连接的钢-混凝土组合梁。

背景技术

楼板上积聚的大量质量，在地震作用下产生的惯性力传递给抗侧力体系。对楼板而言，过大的惯性力将带来板内的非弹性和非延性反应。对抗侧力体系而言，由于二阶和高阶模态的影响，即使产生延性的非线性反应，仍会观察到较大的楼板加速度。而楼板与抗侧力体系的相互作用，导致倾覆力矩和抗侧力体系对剪力需求的增加，限制楼板惯性力的传递具有重大意义。

世界各地的许多结构都在使用摩擦连接，而不是依赖于屈服在地震震动时耗散能量。由此产生的结构保持相对较低的损伤，震后集中在螺栓上的损伤可以通过更换螺栓方便地进行修复，便于震后的结构快速修复和构件替换。

剪力连接件在钢-混凝土组合梁结构中主要承受混凝土楼板和钢梁之间界面上的纵向剪力，抵抗两者之间的相对滑移和掀起。而非对称摩擦连接恰好可以通过摩擦滑移来耗散地震能量。

摩擦型连接借助摩擦力将钢梁与混凝土楼板组合成整体，其中最典型的方式就是采用高强螺栓。通过施加预压力增大挤压作用，以提高接触面的摩擦力，同时增强界面抗拉拔能力，这种连接形式通常应用于预制混凝土与型钢构成的组合构件中。

钢-混凝土组合梁在承受荷载时，能够使钢材充分发挥其抗拉性能，混凝土充分发挥其抗压性能。从而节约钢材和混凝土材料，减轻自重，并具有良好的受力性能，整体性能，简化施工和提高耐火性能等优势，并且可以节省工程材料，降低工程造价，所以该组合梁在国内外已经得到了广泛的重视和发展。

发明内容

本发明基于传统的钢-混凝土组合连接的基础上，通过非对称摩擦连接较好的限制了楼板惯性力的传递，保护钢-混凝土组合梁，避免地震带来损伤，同时可以很好的帮助组合梁消耗一部分的能量。在强震下用摩擦耗能代替屈服耗能，分两个阶段耗散地震能量，限制楼板惯性力的传递，由此产生的结构保持相对较低的损伤，只有螺栓和垫片与滑动机制相关，可更换，便于震后的结构快速修复和构件替换。

具体方案如下：一种限制楼板惯性力传递的带摩擦连接的钢-混凝土组合梁，包括：高强度螺栓、混凝土楼板、第一垫片、第二垫片、开槽钢梁、盖板和螺母，混凝土楼板设置在开槽钢梁的上方，在混凝土楼板上对称设置有两排通孔，所述开槽钢梁的上部钢板开设有与混凝土楼板相对应的开槽，高强度螺栓穿过通孔，高强度螺栓的下部配备安装有螺母用于对混凝土楼板和开槽钢梁进行预紧；螺母的上部固定有盖板，在盖板上通过特种胶水粘结有第一垫片；第二垫片设置在开槽钢梁与混凝土楼板之间，其通过结构胶粘结在混凝土楼板上。

优选的，还包括蝶形弹簧，所述蝶形弹簧设置在螺母与盖板之间；采用碟形弹簧，用来保护被连接件的表面不受螺母擦伤，分散螺母对被连接件的压力，减少振动带来的脱离，减少预紧力的损失，以及降低摩擦升温带来的不利影响。

优选的，还包括平垫圈，所述平垫圈设置在蝶形弹簧和螺母之间。

优选的，在混凝土楼板的通孔内预埋有螺栓孔道。

优选的，开槽钢梁的开槽形状为矩形。

优选的，矩形开槽的长边与钢梁的长度方向相同。

本发明的有益效果为：