[发明专利]一种转动式变摩擦自复位节点

说明书

本发明公开了一种转动式变摩擦自复位节点，包括一块梁端耳板、两块柱端耳板、自复位阻尼机构和多个高强螺栓；两块柱端耳板平行设置，梁端耳板设置于两块柱端耳板之间，梁端耳板和柱端耳板上均开设有多个对应的螺栓孔，且梁端耳板上螺栓孔的中心孔为圆孔，中心孔周围的螺栓孔为弧形长圆孔，柱端耳板上的螺栓孔均为圆孔，高强螺栓穿过对应的螺栓孔将两块柱端耳板和一块梁端耳板连接；两块柱端耳板和一块梁端耳板形成可旋转的三层结构，柱端耳板和梁端耳板发生相对旋转后通过自复位阻尼机构进行复位和耗能。本发明的转动式变摩擦自复位节点可以应用于常见的梁柱节点中，其构造形式简单，便于装配。

技术领域

本发明涉及梁柱节点自复位领域，特别是一种转动式变摩擦自复位节点。

背景技术

传统钢框架在地震作用下会产生较大的残余变形，从而导致结构发生破坏。结构中引入具有自复位耗能的构件能够使得框架的残余变形小，可修复性强，震后即能尽快的恢复正常使用功能。随着基于性能抗震设计理念的发展，开发在强震后经过简易修缮甚至无需修缮即可继续使用的结构成为了地震工程当前的研究热点。

节点作为框架结构中起连接作用的重要构件，其可恢复性对结构整体有重要影响。自复位节点就是一种能够在地震作用后使结构变形恢复的节点，既具有装配式节点的优点，也具有良好的应对地震的能力。自复位节点的设计采用延性连接的理念，即结构受到地震力时，通过放松节点的连接，减小节点刚度，使结构能够产生较大变形，这样通过额外的耗能装置将地震能量随着节点变形被释放出去，不需要结构产生塑性变形来耗能，避免构件产生不可逆的破坏，提高结构的可靠性。

现有自复位耗能节点多为使用耗能软钢进行耗能，使用预应力技术进行自复位。然而，耗能软钢一方面在结构自复位时需要外加较大的恢复力以克服耗能软钢的阻尼力，另一方面其在使用后需要多次更换以保证具有充足的耗能储备；预应力自复位装置结构形式复杂，对框架梁柱截面具有一定的限制。由此可知传统自复位耗能节点在自复位结构应用中存在一些复杂的技术特征和缺陷，因此研究一种新型自复位耗能节点将会对结构的设计有重要作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供本发明提出了一种转动式变摩擦自复位节点。该自复位节点包括两块柱端耳板，一块梁端耳板，两对摩擦盘(每对摩擦盘包括外摩擦盘和内摩擦盘)，耳板连接的高强螺栓和叠/对合形成的碟簧组。其利用碟形弹簧和柱端耳板积攒的弹性势能使得摩擦盘坡面实现自复位。该自复位节点在中小震下可以实现无损恢复，在大震下也具有很好的自复位能力；同时，该自复位节点具有变摩擦的特性，随着转动角度的增大摩擦力急剧增大，从而满足在中小震和大震不同地震状况下的耗能能力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种转动式变摩擦自复位节点，包括一块梁端耳板、两块柱端耳板、自复位阻尼机构和多个高强螺栓；两块柱端耳板平行设置，梁端耳板设置于两块柱端耳板之间，梁端耳板和柱端耳板上均开设有多个对应的螺栓孔，且梁端耳板上螺栓孔的中心孔为圆孔，中心孔周围的螺栓孔为弧形长圆孔，柱端耳板上的螺栓孔均为圆孔，高强螺栓穿过对应的螺栓孔依次将一块柱端耳板、一块梁端耳板和另一块柱端耳板连接；两块柱端耳板和一块梁端耳板形成可旋转的三层结构，柱端耳板和梁端耳板发生相对旋转后通过自复位阻尼机构进行复位和耗能。