[发明专利]一种消能型梁柱节点

说明书

本发明公开了一种消能型梁柱节点，包括钢柱和钢梁，钢梁包括中间梁段和用于与钢柱焊接连接的短梁段，中间梁段和短梁段之间设有空隙，中间梁段的腹板和短梁段的腹板通过转动摩擦耗能阻尼器连接，中间梁段的翼缘板和短梁段的翼缘板通过连接板和/或阻尼器连接。短梁段和中间梁段通过转动摩擦耗能阻尼器连接，在较小的地震作用下，梁柱节点不发生转动，节点处仅发生弹性变形；在强震作用下，梁柱节点发生转动，转动摩擦耗能阻尼器的摩擦界面形成转动摩擦力，进而耗散地震能量，使梁柱节点内的主体梁柱构件基本保持弹性，提高了强震下的抗震性能，有效地降低了梁柱节点的损伤。

技术领域

本发明涉及抗震技术领域，更具体地说，涉及一种消能型梁柱节点。

背景技术

早期抗震工程对传统钢框架结构的设计多遵循“强节点弱构件”抗震设计思路，但仍可能无法避免节点在强震时产生应力集中和磁性破坏等问题，例如，上世纪90年代的Northridge地震和Kobe地震中，大量钢结构的梁柱焊接节点出现了脆性破坏。

综上所述，如何提高节点处的抗震性能、降低强震对节点的损伤，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种消能型梁柱节点，钢梁的中间梁段和短梁段之间设有转动摩擦耗能阻尼器，可在梁柱节点发生转动时形成转动摩擦力、耗散地震能量，进而降低强震对梁柱节点的损伤和破坏。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种消能型梁柱节点，包括钢柱和钢梁，所述钢梁包括中间梁段和用于与所述钢柱焊接连接的短梁段，所述中间梁段和所述短梁段之间设有空隙，所述中间梁段的腹板和所述短梁段的腹板通过转动摩擦耗能阻尼器连接，所述中间梁段的翼缘板和所述短梁段的翼缘板通过连接板和/或阻尼器连接。

优选的，所述转动摩擦耗能阻尼器包括转动摩擦铰、两块腹板连接板和两块摩擦片，所述腹板连接板和所述摩擦片对称设置于所述中间梁段的腹板的两侧；

所述腹板连接板和所述摩擦片二者的一端通过高强螺栓与所述短梁段的腹板连接，另一端通过转动摩擦铰与所述中间梁段的腹板连接。

优选的，所述转动摩擦铰包括销轴和与所述销轴螺纹配合的紧固螺母，所述销轴贯通所述腹板连接板、所述摩擦片以及所述中间梁段的腹板设置。

优选的，所述高强螺栓沿所述短梁段的腹板的长度方向均匀分布，所述高强螺栓沿所述短梁段的腹板的高度方向均匀分布。

优选的，所述中间梁段的上翼缘板和所述短梁段的上翼缘板通过所述连接板连接，所述中间梁段的所述上翼缘板和所述连接板、所述短梁段的上翼缘板和所述连接板均通过高强螺栓连接。

优选的，所述阻尼器包括环形阻尼器、X型阻尼器或三角形阻尼器。

优选的，所述短梁段的下翼缘板设有悬挑板，所述中间梁段的下翼缘板和所述悬挑板之间设有所述阻尼器。

优选的，所述短梁段的下翼缘板和所述中间梁段的下翼缘板二者的下方设有所述连接板，所述短梁段的下翼缘板和所述中间梁段的下翼缘板中的至少一者与所述连接板之间设有所述阻尼器。

优选的，所述中间梁段的下翼缘板的上方设有所述连接板，所述中间梁段的下翼缘板和所述连接板通过高强螺栓连接，所述短梁段的下翼缘板和所述连接板之间设有所述阻尼器。

本发明提供的消能型梁柱节点在较小的地震作用下，梁柱节点不发生转动，节点处仅发生弹性变形；在强震作用下，梁柱节点发生转动，转动摩擦耗能阻尼器的摩擦界面形成转动摩擦力，进而耗散地震能量，使梁柱节点内的主体梁柱构件基本保持弹性，提高了强震下的抗震性能，有效地降低了梁柱节点的损伤。

同时，中间梁段的翼缘板和短梁段的翼缘板可通过阻尼器连接，强震时阻尼器配合转动摩擦耗能阻尼器共同参与耗能，进一步减轻了梁柱节点在强震作用下的损伤和破坏。