CN105297936A - 一种自复位结构梁板连接结构 - Google Patents

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吕西林
崔晔
姜淳
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Abstract

一种自复位结构梁板连接结构，包括通过螺栓连接的梁与板，所述梁与板内开设直径大于螺杆直径的孔以满足板和梁之间的滑移要求，螺杆周围和混凝土板之间的空隙中填充有塑料泡沫或发泡以实现不约束纵向滑移、对重力荷载作用对于梁板连接处引起的弯矩加以约束。在自复位钢筋混凝土框架结构内采用此种梁板连接，可有效解决自复位结构在地震力作用下梁柱节点打开时对楼板的拉伸问题；在预制装配式混凝土结构中使用这种连接，可以有效释放温度应力，并可方便安装施工；同时该连接方式可以对重力荷载作用对于梁板连接处引起的弯矩起到有效的约束作用。本发明的梁板连接构造简单、施工快速、受力合理，具有良好的技术经济效益。

Description

一种自复位结构梁板连接结构
技术领域
本发明属于结构工程技术领域，涉及应用于自复位结构的梁板连接技术，尤其是应用于具有节点打开功能的自复位混凝土框架结构的梁板连接结构。
技术背景
可恢复功能结构是一种新型的减震控制结构，它不仅能在地震时保护人们的生命财产安全，也能帮助人们在大地震之后，尽快恢复正常生产和生活，是结构抗震设计的一个理想的新方向。可恢复结构体系主要包括可更换结构构件，摇摆结构，以及自复位结构等。
近年来，研究表明，结构的摇摆可以降低地震作用和结构本身的延性设计需求，减小地震破坏，节约结构造价。放松结构与基础间约束或构件间约束，使结构与基础或构件接触面处仅有受压能力而无受拉能力，则结构在地震作用下发生摇摆，通过预应力使结构复位，形成自复位结构。这种新型结构体系既能有效控制结构“最大变形”，又能减少结构“残余变形”。目前，自复位结构在结构抗震方面属于一个创新的研究领域，具有自复位能力的框架有待研究、开发。针对上述问题，本申请人此前申请的发明专利《一种自复位框架梁柱节点》(申请日2013年2月27日；申请号：201320088518.6)，提供了一种应用于自复位框架结构中的梁柱节点形式。然而，由于自复位梁柱节点在地震作用下会“打开”，会造成单位跨度在水平方向上的“伸长”，若采用传统意义上的固结楼板，会对楼板产生水平方向的拉力以至于楼板开裂，同时也会抑制自复位节点的打开，影响结构自复位性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于自复位结构中的梁板连接结构，克服现有技术的缺陷，有效解决自复位结构在地震力作用下梁柱节点打开时对楼板的拉伸问题；同时该连接结构可以对重力荷载作用对于混凝土板引起的弯矩起到有效的约束作用。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种自复位结构梁板连接结构，包括通过螺栓连接的梁与板，所述梁与板内开设直径大于螺杆直径的孔以满足板和梁之间的滑移要求，螺杆周围和混凝土板之间的空隙中填充有塑料泡沫或发泡以实现不约束纵向滑移、对重力荷载作用对于梁板连接处引起的弯矩加以约束。
进一步，一种自复位结构梁板连接结构，用于自复位结构中连接混凝土板和混凝土梁，所述的混凝土梁内预埋有螺杆，所述的混凝土板内开直径大于螺杆直径的孔，混凝土板和混凝土梁之间垫有橡胶片；所述的连接包括螺杆和螺帽，螺杆与螺帽通过螺纹连接，螺帽下垫有直径大于板内开孔的垫片，螺杆周围和混凝土板之间的空隙用塑料泡沫或发泡填充；板与板之间的空隙用砂浆填充。
所述的混凝土板和混凝土梁一般为预制构件，若预制条件困难亦可为现浇构件。
所述的混凝土板内开直径大于螺杆直径的孔，开孔直径依据该连接所应用的自复位结构节点打开期望值而定。所述螺杆的强度依据地震作用下混凝土板对螺杆产生的剪力确定。
所述的螺帽下垫有直径大于板内开孔的垫片。
所述的混凝土板和混凝土梁一般为预制构件，板与板之间的空隙用砂浆填充；若为现浇构件，则先进行混凝土板的浇筑，拆模后再用砂浆填充板间缝隙。
由于采用了上述方案，本发明的有益效果是：
(1)由于混凝土板和混凝土梁之间可以发生相对位移，能有效解决自复位结构在地震力作用下梁柱节点打开时对楼板的拉伸问题；(2)可以保证地震作用下自复位结构节点能够打开，不影响结构的自复位性能；(3)该连接构造简单，取材方便，由于板和梁均一般为预制结构，可以大大节约时间成本，螺帽和螺杆采用机械连接，安装方便快速，受力合理，具有良好的技术经济效益；(4)该梁板连接方法亦可以对重力荷载作用对于梁板连接处引起的弯矩起到有效的约束作用。
附图说明
图1为本发明实施例自复位结构梁板连接的横断面图。
图2为本发明实施例自复位结构梁板连接的纵断面图。
图3为自复位结构节点打开时对楼板的拉伸问题示意图。
图中：1-混凝土板；2-混凝土梁；3-螺杆；4-橡胶片；5-螺帽；6-垫片；7-塑料泡沫或发泡；8-砂浆；9-混凝土柱。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例对本发明做进一步说明。
发明采用一种应用于自复位结构中的梁板连接结构，该方法通过在板内开直径大于螺杆直径的孔来满足板和梁之间的滑移要求，并且通过螺杆周围和混凝土板之间的空隙用塑料泡沫或发泡填充来实现不约束纵向滑移的目的；同时该连接方式可以对重力荷载作用对于梁板连接处引起的弯矩起到有效的约束作用。
另外，由于板和梁均一般为预制结构，可以大大节约时间成本，通过螺栓连接，构造简单、施工快速、受力合理，具有良好的技术经济效益。
如图1和图2所示，本发明用于自复位结构中连接混凝土板1和混凝土梁2，混凝土板1和混凝土梁2一般为预制构件，其中混凝土梁2内预埋有螺杆3。由图3所示，自复位结构节点打开时会对楼板产生拉伸问题，从而限制了自复位梁柱节点的打开，故混凝土板1内开直径大于螺杆3直径的孔，以满足自复位结构中混凝土板1和混凝土梁2之间的自由滑动，开孔直径根据该连接所应用的自复位结构节点打开期望值、混凝土板1的厚度和橡胶片4的厚度而定。混凝土板1和混凝土梁2之间垫有橡胶片4；螺杆3与螺帽5通过螺纹机械连接，螺帽5下垫有直径大于板内开孔的垫片6，螺杆3周围和混凝土板1之间的空隙用塑料泡沫或发泡7填充；板与板之间的空隙用砂浆8填充。混凝土梁2安装在两块混凝土板1的交界处。
螺杆3的强度由地震作用下混凝土板1对螺杆3产生的剪力确定。
混凝土板1内开直径大于螺杆3直径的孔，开孔直径根据该连接所应用的自复位结构节点打开期望值、混凝土板1的厚度和橡胶片4的厚度而定。螺帽5下垫有直径大于板内开孔的垫片6。
混凝土板1和混凝土梁2一般为预制构件，板与板之间的空隙用砂浆8填充；若为现浇构件，则先进行混凝土板1的浇筑，拆模后再用砂浆8填充板间缝隙。
此种梁板连接方式由于纵向刚度较弱，使混凝土板和混凝土梁之间可纵向自由滑动，但同时可以对重力荷载作用对于梁板连接处引起的弯矩起到有效的约束作用，使混凝土板和混凝土梁仍然具有较强的整体性。
本发明的施工方法为：
本发明所述的自复位结构梁板连接结构，其施工方法如下：在工厂预制混凝土板1和混凝土梁2，螺杆3预埋于混凝土梁2中，混凝土板1和混凝土梁2现场安装就位后在螺杆3周围和混凝土板1之间的空隙用塑料泡沫或发泡7填充；板与板之间的空隙用砂浆8填充，垫上垫片6，并通过螺纹将螺帽5机械连接于螺杆3上，从而形成如图1和图2所示的自复位结构梁板连接。
综上所述，在自复位钢筋混凝土框架结构内采用此种梁板连接，可有效解决自复位结构在地震力作用下梁柱节点打开时对楼板的拉伸问题；在预制装配式混凝土结构中使用这种连接，可以有效释放温度应力，并可方便安装施工；同时该连接方式可以对重力荷载作用对于梁板连接处引起的弯矩起到有效的约束作用。本发明的梁板连接构造简单、施工快速、受力合理，具有良好的技术经济效益。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自复位结构梁板连接结构，其特征在于：包括通过螺栓连接的梁与板，所述梁与板内开设直径大于螺杆直径的孔以满足板和梁之间的滑移要求，螺杆周围和混凝土板之间的空隙中填充有塑料泡沫或发泡以实现不约束纵向滑移、对重力荷载作用对于梁板连接处引起的弯矩加以约束。
2.根据权利要求1所述的自复位结构梁板连接结构，其特征在于：所述梁为混凝土梁(2)；所述板为混凝土板(1)。
3.根据权利要求2所述的自复位结构梁板连接结构，其特征在于：混凝土梁(2)安装在两块混凝土板(1)的交界处。
4.根据权利要求2所述的自复位结构梁板连接结构，其特征在于：所述的混凝土梁(2)内预埋有螺杆(3)，所述的混凝土板(1)内开设有直径大于螺杆(3)直径的孔，混凝土板(1)和混凝土梁(2)之间垫有橡胶片(4)；所述的连接包括螺杆(3)和螺帽(5)，螺杆(3)与螺帽(5)通过螺纹连接，螺杆(3)周围和混凝土板(1)之间的空隙用塑料泡沫或发泡(7)填充；板与板之间的空隙用砂浆(8)填充。
5.根据权利要求2所述的自复位结构梁板连接结构，其特征在于：所述的混凝土板(1)和混凝土梁(2)为预制构件或现浇构件。
6.根据权利要求2所述的自复位结构梁板连接结构，其特征在于：所述开孔直径根据该连接所应用的自复位结构节点打开期望值、混凝土板(1)的厚度和橡胶片(4)的厚度而确定。
7.根据权利要求4所述的自复位结构梁板连接结构，其特征在于：所述的螺帽(5)下垫有直径大于板内开孔的垫片(6)。
8.根据权利要求4所述的自复位结构梁板连接结构，其特征在于：螺杆(3)的强度依据地震作用下混凝土板(1)对螺杆(3)产生的剪力确定。
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