[发明专利]一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点

说明书

本发明涉及一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点，连接预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁，包括：柱端预埋钢垫板、摩擦耗能单元、梁端预埋钢套以及设于所述梁端预埋钢套内的分阶段金属屈服型软钢阻尼器，所述柱端预埋钢垫板设于所述预制钢筋混凝土柱的侧面，所述梁端预埋钢套的一端连接所述柱端预埋钢垫板，另一端与所述预制钢筋混凝土梁连接，所述摩擦耗能单元的一侧面与所述梁端预埋钢套连接，所述摩擦耗能单元的另一侧面与所述柱端预埋钢垫板连接。与现有技术相比，本发明受力明确、构造简单、施工方便且具有两阶段耗能启动机制。

技术领域

本发明涉及装配式结构技术领域，尤其是涉及一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点。

背景技术

建筑工业化和基于功能可恢复性的抗震设计是我国建筑产业发展的必然趋势，国内外震害表明：装配式混凝土框架结构倒塌的主要原因是梁柱节点的破坏目前常用的装配整体式结构，缺点是节点空间狭小、钢筋错综复杂易碰撞、套筒灌浆不密实，预制装配率低，震后往往存在较大的结构损伤和残余变形，修复成本过高或难以修复。自复位混凝土框架结构通过无黏结预应力筋实现预制梁、柱构件的拼装，并提供自复位能力，结构的非弹性变形主要集中在梁柱连接区，震后残余变形小，可实现震后功能快速修复。

现有技术中的自复位预应力混凝土框架结构通过设置合适的耗能件来提高节点的耗能性能，但存在以下问题：如在梁端集中设置耗能钢筋，会导致应力集中，且节点的施工及后期更换均不方便；采用外置摩擦片的预应力梁柱耗能节点，对构件平整度要求较高，且施工现场焊接工作量较大。

现有的节点耗能器按类型可分为摩擦性耗能器和金属屈服型耗能器，已有自复位预应力混凝土框架梁柱节点，都只存在单一启动力，虽然自复位混凝土框架结构的初始抗侧刚度较大，但一旦其梁柱节点设置的摩擦耗能器或金属屈服耗能器启动，梁柱节点间隙张开后，结构的抗侧刚度仅由预应力筋的刚度提供，因此框架结构的刚度明显降低，导致自复位结构在大震下的承载力明显不足。此外，由于大震下结构的层间刚度削弱，导致局部结构变形易于集中，局部楼层位移角变大，非结构构件损伤增加，导致自复位混凝土框架结构震后复位能力亦受到影响。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点，该节点受力明确、构造简单、施工方便且具有两阶段耗能启动机制。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点，连接预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁，包括：柱端预埋钢垫板、摩擦耗能单元、梁端预埋钢套以及设于所述梁端预埋钢套内的分阶段金属屈服型软钢阻尼器，所述柱端预埋钢垫板设于所述预制钢筋混凝土柱的侧面，所述梁端预埋钢套的一端连接所述柱端预埋钢垫板，另一端与所述预制钢筋混凝土梁连接，所述摩擦耗能单元的一侧面与所述梁端预埋钢套连接，所述摩擦耗能单元的另一侧面与所述柱端预埋钢垫板连接。

优选地，所述摩擦耗能单元设有两个，每个所述摩擦耗能单元均包括顶底耗能角钢、多个高强度摩擦长螺栓和高强度摩擦短螺栓，每个所述顶底耗能角钢包括一体成型的竖直板和水平板，多个所述高强度摩擦长螺栓依次穿过竖直板、柱端预埋钢垫板和预制钢筋混凝土柱，进而使得所述顶底耗能角钢、所述柱端预埋钢垫板和所述预制钢筋混凝土柱固定连接；多个所述高强度摩擦短螺栓依次穿过水平板和梁端预埋钢套，进而使得所述顶底耗能角钢和所述梁端预埋钢套固定连接。

优选地，所述梁端预埋钢套包括一体成型的钢套上翼缘板、钢套下翼缘板以及连接所述钢套上翼缘板底部和所述钢套下翼缘板顶部的钢套腹板和两块钢套侧板，所述钢套腹板位于所述钢套上翼缘板和所述钢套下翼缘板的中心，两块所述钢套侧板分别位于所述钢套上翼缘板和所述钢套下翼缘板相对的两侧，两个所述摩擦耗能单元分别设于所述钢套上翼缘板的顶部和所述钢套下翼缘板的底部。