[发明专利]转动中心在腹板的装配式自复位摩擦耗能钢框架梁柱节点

说明书

本申请公开了一种转动中心在腹板的装配式自复位摩擦耗能钢框架梁柱节点，涉及土木工程抗震结构技术领域。适合在梁柱节点中使用，且具有变形量大、转动过程不易卡顿且组装便捷的优点。该节点包括带牛腿梁的柱子、工字钢梁、转动式摩擦耗能结构和预压弹簧复位结构；带牛腿梁的柱子包括钢柱和工字钢牛腿梁；工字钢牛腿梁的第一端设有第一竖向封板；工字钢梁的腹板的第一端设有上弧形孔、圆孔和下弧形孔，上弧形孔与下弧形孔相对于圆孔对称设置；剪切板上设有三个剪切板连接孔；摩擦板上设有三个摩擦板连接孔；摩擦板通过环槽铆钉与剪切板和工字钢梁的腹板连接；预压弹簧复位结构能够在工字钢梁转动后为工字钢梁提供回复力。

技术领域

本申请涉及土木工程抗震结构技术领域，尤其涉及一种转动中心在腹板的装配式自复位摩擦耗能钢框架梁柱节点。

背景技术

装配式钢结构是一种符合全寿命周期绿色建筑的新型结构形式，能够最大限度地节约资源、降低能耗、保护环境和减少污染。但目前装配式钢结构仍以防倒塌为主，通过钢框架梁端形成塑性铰、发生较大的屈曲变形耗散地震能量。这种以破坏结构主体来耗能的抗震方式会使结构震后产生不可逆的较大残余变形，结构在后续余震中的抗震性能很难保证、震后的修复工作也非常困难。

为了解决上述技术问题，具有复位、耗能功能的新型结构应运而生，该结构通过主体外的附属部分(复位材料、附加耗能构件)提供结构刚度、回复力及耗能能力，可实现震中结构主体无损伤、震后结构无残余变形，快速恢复其使用功能的设计目标。装配式自复位耗能钢节点就是其中一种新型的构造形式。其基于可修复设计思想，通过引入复位材料及耗能装置对传统钢节点进行构造创新。

目前，复位材料使用最多的是预应力钢索、形状记忆合金等。其中，预应力钢索的缺点是：施加预应力的过程非常复杂、索体的变性能力有限，施加预应力后其变形能力进一步受损，并且预应力损失无法避免，若后续对索体补充施加预应力，其施工过程也极为困难。形状记忆合金的缺点是：造价较高，并且其力学性能受温度影响较大。至于耗能构件，目前多采用高强螺栓连接的摩擦耗能器的形式，利用钢板与黄铜板的摩擦来提供耗能能力，由于这种摩擦耗能器的变形均为沿钢板长槽口的轴向变形，因此当其用于转动变形为主的梁柱节点时，螺栓杆与孔壁之间会发生卡顿，影响装置的正常功能运行。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请的实施例提供一种转动中心在腹板的装配式自复位摩擦耗能钢框架梁柱节点，摩擦耗能组件采用转动式变形模式的结构，适合在梁柱节点中使用，且具有变形量大、转动过程不易卡顿且组装便捷的优点。

为了达到上述目的，本申请的实施例提供了一种转动中心在腹板的装配式自复位摩擦耗能钢框架梁柱节点，包括带牛腿梁的柱子、工字钢梁、转动式摩擦耗能结构和预压弹簧复位结构；所述带牛腿梁的柱子包括钢柱和工字钢牛腿梁；所述工字钢牛腿梁的第一端设有第一竖向封板；所述转动式摩擦耗能结构包括两个剪切板、两个摩擦板和环槽铆钉；两个所述剪切板相互平行且均垂直连接在所述第一竖向封板上，两个所述摩擦板分别位于对应的所述剪切板与所述工字钢梁的腹板之间，所述工字钢梁的腹板的第一端设有工字钢梁连接孔，所述工字钢梁连接孔包括上弧形孔、圆孔和下弧形孔，所述上弧形孔与下弧形孔相对于所述圆孔对称设置，且所述上弧形孔与下弧形孔的中心线的圆心均与所述圆孔的圆心重合；所述剪切板上设有三个剪切板连接孔；所述摩擦板上设有三个摩擦板连接孔；所述摩擦板通过所述环槽铆钉与所述剪切板与所述工字钢梁的腹板连接；所述预压弹簧复位结构能够在所述工字钢梁转动后为所述工字钢梁提供回复力。