[发明专利]一种双向双铰接可恢复功能柱脚节点

说明书

本发明公开了一种双向双铰接可恢复功能柱脚节点，涉及钢框架结构技术领域。一种双向双铰接可恢复功能柱脚节点，所述柱脚节点包括垫板和盖板，所述垫板的表面上靠近边缘处周向设置有凹槽；所述盖板表面上靠近边缘处周向设置有凸起；其中，所述凸起与所述凹槽配合，且，当所述凸起与所述凹槽插接连接时，所述凸起的外侧平板与所述凹槽的外侧平板之间设有间隙。构造简单且紧凑，仅需设置凹槽凸起，即可实现复杂双向双铰接功能。从优化节点变形受力角度，提升了节点的耗能能力。在任意方向摇摆时，受拉侧耗能板均能出现较大拉伸变形，而受压侧耗能板压缩变形较小。

技术领域

本发明涉及钢框架结构技术领域，具体涉及一种双向双铰接可恢复功能柱脚节点。

背景技术

我国紧邻两条大地震带，地震灾害频发，严重影响人民的生命和财产安全。如何通过合理构造措施，减轻或者避免地震对建筑结构的危害，一直是结构领域的重点研究课题。近年来，可恢复功能结构逐渐受到人们的关注，各类可恢复功能构造措施层出不穷。可恢复功能结构是指结构在地震过后损伤主要集中在可更换耗能部件，而主体结构基本处于弹性无损伤状态。现阶段关于梁柱节点的可恢复功能构造措施相对较多，而关于柱脚节点的相对较少。对于框架结构而言，柱脚节点和梁柱节点同等重要，二者在地震荷载作用下协同变形。因此需要同时对二者进行可恢复功能设计，仅对其一进行可恢复功能设计是不可行的。

当前已有可恢复功能柱脚节点是将柱子底部放置于基础或者支撑结构上，在柱脚周围设置耗能盖板或耗能阻尼器。柱子底部可不做任何处理，由耗能部件限制侧向位移；或者在底部设置抗剪键，防止其侧向位移。现有可恢复功能柱脚节点构造主要关注耗能部件的设计，提升柱脚节点的耗能能力。在地震荷载作用下柱脚双向摇摆变形，与此同时梁柱节点弯曲变形，共同消耗地震输入能量。震后通过更换耗能部件即可重新恢复原状，建筑结构即可重新投入使用。此外，为了增加柱子的自复位能力，通常在柱脚四周设置预应力钢绞线，或者设置各类可提供弹性恢复力的功能材料。

基于上述背景技术分析，现有可恢复功能柱脚节点主要有以下技术缺点或问题：

（a）柱子在摇摆过程中，难免会出现仅柱子边缘与基础或支撑结构的线接触情况，这会造成柱子边缘的应力集中。当轴压比较大时，柱子边缘将会出现不可恢复的压缩损伤变形，甚至局部受压破坏。

（b）无论使用耗能部件或者底部抗剪键限制柱脚侧移，均无法完全限制柱脚的侧移变形。采用耗能部件时，仅通过其横向抗剪提供约束，约束能力较弱。而采用抗剪键时，抗剪键较难与柱子摇摆变形相协调，抗剪键与底部凹槽间存在一定间隙。

（c）现有可恢复功能柱脚节点构造主要关注耗能部件的设计，提升柱脚节点的耗能能力。需要从优化变形受力模式角度提升节点的耗能能力。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种双向双铰接可恢复功能柱脚节点，解决背景技术中提出的至少一个技术问题。

（二）技术方案

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双向双铰接可恢复功能柱脚节点，所述柱脚节点包括：

垫板，所述垫板的表面上靠近边缘处周向设置有凹槽；

盖板，所述盖板表面上靠近边缘处周向设置有凸起；

其中，所述凸起与所述凹槽配合，且，当所述凸起与所述凹槽插接连接时，凸起外侧平板与凹槽外侧平板之间设有间隙；

其中，垫板或者盖板固定在柱子的底部，当垫板设置在柱子的底部时，盖板设置在基础支撑上；当盖板设置在柱子的底部，垫板设置在基础支撑上。

优选的，所述凹槽为圆弧形结构，所述凸起为圆弧形结构。

优选的，所述凹槽与所述凸起的接触面设置有摩擦耗能材料。