[发明专利]一种易复位可更换抗弯耗能连接装置

说明书

一种易复位可更换抗弯耗能连接装置。本发明公开了一种新型构造的梁端连接装置，该连接装置应用于建筑结构、桥梁结构中的框架梁或连梁梁端部分，在梁端产生一定程度弯矩时被激活，其中的阻尼器显著提高结构阻尼水平。在结构承受一般动力荷载的情况下，新型构造的梁端连接装置提供阻尼，有助于控制层间位移、速度与加速度。在结构承受高强度动力荷载的情况下，该连接装置具有一定自适配性，在层间位移角超过预设的临界值后，该连接装置能将地震损伤集中于其可更换的强度削弱段，通过翼缘屈曲变形提供延性耗能，并且保证结构整体稳定性；另外，该连接装置为可更换连接装置，并且自带转动回位钮，易于修复震后残余位移，更换较为方便，有效降低地震后造成的各种损失。

技术领域

本发明涉及建筑工程、桥梁工程领域，特别是涉及带有框架梁和连梁的结构体系，本发明属于震后低损伤、可更换、多材料复合型梁端连接装置，同时也属于结构振动控制装置、结构抗震装置的一种。属于结构工程技术领域。

背景技术

在地震灾害中，建筑结构的优劣对地震造成的损害有重要影响，因此较好的建筑结构抗震设计一直以来都是结构工程师们追求的目标。框架结构体系是目前主流的结构体系，因为其室内空间利用率高、装配化程度较高等优势，在工程实践中具有广阔的发展和应用前景。

由于钢结构建筑一般刚度和阻尼较小，当结构较高或高宽比较大时，在地震和强风作用下会产生较大的平动加速度和扭转加速度，结构的性能目标有时很难用常规的设计方法来经济合理地满足。另一方面，强烈地震时结构主体仍会进入弹塑性，产生结构构件的损伤与破坏。为了提供额外的刚度和阻尼，在高层建筑中加入粘滞或者粘弹性阻尼器是常用方法之一，例如近20年来在高层钢结构中被广为应用的粘弹性阻尼器支撑。但是由于此类阻尼器的工作机制多为推压，而在地震中高层结构主要发生弯、扭变形，导致每个阻尼器端部的位移变化并不显著，限制了阻尼效果。在这样的背景下，新一代可以提供地震耗能、快速修复，灾害损失较小的钢结构体系蓬勃发展。

结构抗震领域近年来备受关注的一大新趋势是震后功能可恢复。地震后结构功能迅速恢复能力已成为钢结构设计中的重要参考因素，而使用可更换构件是实现高层建筑结构震后功能恢复的有效途径。同时，可更换结构构件与我国装配化建筑的要求契合度很高，有着很好的运用前景。顺应震后功能可恢复的趋势，结构工程领域的学者研发出了诸多可更换耗能构件。

可更换耗能构件抗震特性一般分为三个阶段：(1) 无损伤阶段，即可更换构件和主结构均处于弹性工作状态；(2) 可更换构件损伤控制阶段，即可更换构件集中发展塑性变形，而主结构保持弹性或仅有轻微塑性发展，震后可更换构件可以方便更换；(3) 损伤超越阶段，即损伤扩展到主结构，依赖主结构的承载能力和变形能力阻止结构的整体倒塌。如果可更换构件的损伤控制阶段可以比较稳定和持久，它们可将地震损伤集中，以确保结构体系的其他部分在地震灾害中保持在弹性阶段，从而显著的提高结构抗震特性。

发明内容

本发明涉及一种新的梁端连接装置，该连接装置应用于框架梁和连梁的梁端部分，在梁端产生弯矩荷载时被激活，其中的阻尼器在系统无损伤阶段显著提高阻尼水平。在结构处于动态负载的情况下，新的构造的梁端连接装置提供阻尼，有助于控制层间位移、速度与加速度。在结构处于高强度动态负载的情况下，该连接装置具有一定自适配性，在层间位移角超过预设的临界值后，该连接装置能将地震损伤集中于其可更换的强度削弱段，通过翼缘屈曲变形提供延性耗能，并且一旦进入了损伤超越阶段，该连接装置可以保证结构整体稳定性；另外，该连接装置为可更换连接装置，并且自带转动回位钮，易于修复震后残余位移，更换较为方便，有效降低地震造成的各种损失。

本发明所要解决的问题通过以下技术方案实现。

一种易复位可更换抗弯耗能连接装置，由粘弹性段3和强度削弱段4组成，其中：