[发明专利]一种芯柱式双法兰自复位梁柱连接节点构造

说明书

本发明实施例提供了一种芯柱式双法兰自复位梁柱连接节点构造，包括：上钢柱、芯柱柱座、下钢柱、钢梁和钢梁短梁段，上钢柱、芯柱柱座、下钢柱、钢梁和钢梁短梁段均为预制构件；芯柱柱座位于上钢柱和下钢柱之间，上钢柱与芯柱柱座、下钢柱与芯柱柱座间均通过法兰板进行连接；钢梁短梁段一端与芯柱柱座通过腹板连接组件进行连接，钢梁短梁段另一端与钢梁通过阻尼器以及预应力钢绞线进行连接。本发明实施例提供了一种芯柱式双法兰自复位梁柱连接节点构造，在装配式钢结构中，采用高强度螺栓连接代替普通焊接，实现施工现场无焊接全装配，通过对预应力钢绞线施加预拉力，实现地震前承重，地震中开口耗能，地震后复位的功能。

技术领域

本发明涉及装配式钢结构技术领域，尤其涉及一种芯柱式双法兰自复位梁柱连接节点构造。

背景技术

装配式建筑是用预制部品部件在工地装配而成的建筑。发展装配式建筑是建造方式的重大变革，有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平。装配式钢结构建筑作为装配式建筑的重要体系，具有强烈的工业化特色、轻质高强的优势以及干式施工方式，是最适合工业化装配式的结构体系。

钢结构因其本身材料轻质高强，延性较传统混凝土好，工业化流水化程度更佳等优势，现已广泛应用于建筑中。在1994年美国北岭地震发生后，这些传统节点形式的钢结构建筑在地震中的表现多为不理想。震害调查发现有超过130多处节点失效的案例，梁柱节点区的转动能力差，在未发挥其延性贡献前梁柱焊接处就已发生脆性断裂。同样在1995年的神户大地震中钢结构建筑损伤也集中在梁柱焊接处，柱脚及节点区柱壁变形过大等问题。两次大地震造成的惨重损失以及出乎预料的结构破坏形式给科研工作者带来了不小的挑战，新的节点形式不断被提出，其总原则是塑性铰外移，塑性变形集中于梁上。狗骨式削弱梁截面、梁端加盖板、梁柱之间加腋等节点形式虽避免了节点区的破坏，实现了罕遇地震情况下抗倒塌的性能目标，但延性结构的原则是在特定区域形成塑性铰产生变形来耗散能量，结构震后在各层间产生的残余不可逆变形导致修复成本比新建建筑的造价都要高昂，甚至部分因为塑性变形过大而不得已被迫拆除，造成极大的经济浪费。产生过大残余变形的结构已承受不住多次余震，依然会给人类的生命财产带来威胁。因此提出基于微损、可耗能、可更替、可经历多次余震，免修复或少修复的新型可恢复功能钢结构建筑具有重大意义。

发明内容

针对传统钢结构中结构震后在各层间产生的残余不可逆变形导致修复成本比新建建筑的造价都要高昂，甚至部分因为塑性变形过大而不得已被迫拆除所造成的经济浪费等问题，本发明的实施例提供了一种芯柱式双法兰自复位梁柱连接节点构造，以达到施工现场的全装配连接，以及可经历多次余震，免修复或少修复的目的。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种芯柱式双法兰自复位梁柱连接节点构造，包括：上钢柱、芯柱柱座、下钢柱、钢梁和钢梁短梁段，所述上钢柱、芯柱柱座、下钢柱、钢梁和钢梁短梁段均为预制构件，所述钢梁为工型梁；

所述芯柱柱座位于上钢柱和下钢柱之间，上钢柱与芯柱柱座、下钢柱与芯柱柱座间均通过法兰板进行连接；

所述钢梁短梁段一端与芯柱柱座通过腹板连接组件进行连接，钢梁短梁段另一端与钢梁通过阻尼器以及预应力钢绞线进行连接。

优选地，所述芯柱柱座包括：短柱体、上法兰板、下法兰板和柱座短梁段；

所述上法兰板和下法兰板分别安装于短柱体的上下两端；

所述短柱体内贯穿有芯柱，所述芯柱的上下端面分别伸出上下法兰板；

所述柱座短梁段与短柱体侧壁固定连接，所述柱座短梁段为工型梁；

所述芯柱柱座上法兰板和下法兰板板面间距与柱座短梁段腹板高度尺寸相等，所述上法兰板下表面与钢梁上翼缘下表面齐平，下法兰板上表面与钢梁下翼缘上表面齐平。

优选地，所述芯柱水平截面为八边形或十字形。