CN107882177B - 自复位混凝土框架柱滑移节点 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自复位混凝土框架柱滑移节点,由混凝土框架梁柱、上下复位钢板、橡胶板、角钢、粘滞阻尼器等构件组成。柱在节点处由复位钢板分隔开,节点处柱四边由角钢与梁相连,角钢开有长条孔,通过承压型高强螺栓与混凝土梁柱相连,在正常使用时保证整体共同工作,调整孔的大小能控制地震时柱发生侧移而不是摇摆,上下复位钢板表面咬合形状采用四棱锥体,柱发生侧移时接触面面积依然能满足要求,角钢与梁之间有粘滞阻尼器,既能够在地震时耗能,又能在震后与自重一起完成柱复位。
Description
技术领域
本发明属于混凝土建筑结构抗震领域,具体涉及一种自复位混凝土框架柱滑移节点。
背景技术
不同于以往的利用高性能材料、构件以及体系来抵抗地震作用,近年来,通过弱化结构来减小地震作用的设计理念正在成为主流。摇摆柱作为典型,从钢结构中引入混凝土结构,它将柱上下两端变成铰接,使得结构刚度降低,能显著减小地震时结构响应,结构摇摆的同时配合阻尼器可耗能、可控制位移。但是它也存在很多的缺点:在柱脚磨圆后,自身失去耗能能力的同时也呈现出负刚度,增加了结构设计的难度,且需要额外的预应力筋来保证复位,在现浇混凝土结构的施工是不方便的。因此,基于弱化结构的设计理念,土木工程师们也在寻找其他可行的方法。
发明内容
本发明的目的在于提出一种自复位混凝土框架柱滑移节点。正常使用时,与正常结构没有区别;地震时,混凝土柱发生一定的滑移以减少结构的刚度,从而减少地震作用;地震后,结构能通过自重以及黏滞阻尼器的作用复位。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明提出的自复位混凝土框架柱滑移节点,由混凝土柱1、混凝土梁2、上部复位钢板3、下部复位钢板4、橡胶板5、角钢6、粘滞摩擦阻尼器7、承压型高强螺栓8和加劲肋9组成,其中:上复位钢板3和下复位钢板4均由高强度钢制作而成,上部复位钢板3和下复位钢板4表面分别为凸凹相间的整齐排布的四棱锥体,上部复位钢板3位于下复位钢板4上方,且两者之间能很好地咬合;橡胶板5与下部复位钢板4的上表面连接,避免应力分布不均匀;相邻两个混凝土柱1之间设置上部复位钢板3、下部复位钢板4和橡胶板5;上部复位钢板3一面位于上部混凝土柱1下方,角钢6的横板和竖板上均匀分布有长条孔,承压型高强螺栓8穿过角钢6竖板上的长条孔与混凝土柱1内预埋件相连,角钢6横板与混凝土梁2之间设置有粘滞摩擦阻尼器7,承压型高强螺栓8一端依次穿过角钢6横板上的长条孔、粘滞摩擦阻尼器7与混凝土梁2内预埋件相连,角钢6上加设有若干加劲肋9,减少角钢变形;正常使用下,角钢6能限制混凝土柱1侧移,地震时能发生侧移。
本发明中,控制角钢6长条孔的尺寸,使混凝土柱1发生侧移而不是摇摆。
本发明中,上部复位钢板3与下部复位钢板4之间采用四棱锥体咬合,保证地震后结构能在重力作用以及粘滞摩擦阻尼器7下复位;无论哪个方向发生地震,混凝土柱1发生侧移时,上部复位钢板3与下部复位钢板4之间总能保证足够的接触面积。
本发明中,结构发生侧移时,粘滞摩擦阻尼器7可耗能,也可以增加其他剪切型阻尼器。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1)该节点对于正常使用下结构刚度基本没有影响,但能显著降低结构在地震时的刚度,从而减少地震时内力。
2)该节点利用角钢长条孔控制柱竖向、水平位移,释放柱侧移限制柱摇摆,且接触面采用钢板,从而避免角部混凝土发生破坏,减少震后维修。
3)该节点采用表面为四棱锥形的复位钢板,能很好的保证各个方向的抗震性能,且结合粘滞阻尼器能获得很好的复位效果。
附图说明
图1为本发明自复位混凝土框架柱滑移节点装配示意图。
图2为本发明自复位混凝土框架柱滑移节点正视图。
图3为本发明自复位混凝土框架柱滑移节点复位钢板及周边1-1剖面图。
图中标号:1为混凝土柱、2为混凝土梁、3为上部复位钢板、4为下部复位钢板、5为橡胶板、6为角钢、7为粘滞摩擦阻尼器、8为承压型高强螺栓、9为加劲肋。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图进一步说明。
实施例1:如图1~3所示,为本发明自复位混凝土框架柱滑移节点实施例,包括混凝土柱1、混凝土梁2、上部复位钢板3、下部复位钢板4、橡胶板5、角钢6、粘滞摩擦阻尼器7、承压型高强螺栓8、加劲肋9等构件组成,上部复位钢板3、下复位钢板4由高强度钢制作而成,表面分别为凸出、凹进整齐排布的四棱锥体,两者之能很好地咬合;橡胶板5与下部复位钢板4连接,避免应力分布不均匀;角钢6开长条孔,角钢6与混凝土梁2之间安有粘滞摩擦阻尼器7,角钢6通过承压型高强螺栓8与混凝土柱1、混凝土梁2内预埋件相连,角钢6加设一定加劲肋9,减少角钢变形。
Claims (4)
1.自复位混凝土框架柱滑移节点,由混凝土柱(1)、混凝土梁(2)、上部复位钢板(3)、下部复位钢板(4)、橡胶板(5)、角钢(6)、粘滞摩擦阻尼器(7)、承压型高强螺栓(8)和加劲肋(9)组成,其特征在于:上复位钢板(3)和下复位钢板(4)均由高强度钢制作而成,上部复位钢板(3)和下复位钢板(4)表面分别为凸凹相间的整齐排布的四棱锥体,上部复位钢板(3)位于下复位钢板(4)上方,且两者之间能很好地咬合;橡胶板(5)与下部复位钢板(4)的上表面连接,避免应力分布不均匀;相邻两个混凝土柱(1)之间设置上部复位钢板(3)、下部复位钢板(4)和橡胶板(5);上部复位钢板(3)一面位于上部混凝土柱(1)下方,角钢(6)的横板和竖板上均匀分布有长条孔,承压型高强螺栓(8)穿过角钢(6)竖板上的长条孔与混凝土柱(1)内预埋件相连,角钢(6)横板与混凝土梁(2)之间设置有粘滞摩擦阻尼器(7),承压型高强螺栓(8)一端依次穿过角钢(6)横板上的长条孔、粘滞摩擦阻尼器(7)与混凝土梁(2)内预埋件相连,角钢(6)上加设有若干加劲肋(9),减少角钢变形;正常使用下,角钢(6)能限制混凝土柱(1)侧移,地震时能发生侧移。
2.根据权利要求1所述的自复位混凝土框架柱滑移节点,其特征在于:控制角钢(6)长条孔的尺寸,使混凝土柱(1)发生侧移,而不是摇摆。
3.根据权利要求1所述的自复位混凝土框架柱滑移节点,其特征在于:上部复位钢板(3)与下部复位钢板(4)之间采用四棱锥体咬合,保证地震后结构能在重力作用以及粘滞摩擦阻尼器(7)下复位;无论哪个方向发生地震,混凝土柱(1)发生侧移时,上部复位钢板(3)与下部复位钢板(4)之间总能保证足够的接触面积。
4.根据权利要求1所述的自复位混凝土框架柱滑移节点,其特征在于:结构发生侧移时,粘滞摩擦阻尼器(7)可耗能,或增加其他剪切型阻尼器。
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