CN108412040A - 带暗牛腿-变摩擦耗能的自复位预制混凝土梁柱节点装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带暗牛腿‑变摩擦耗能的自复位预制混凝土梁柱节点装置，包括预制混凝土柱、位于预制混凝土柱一侧的预制混凝土梁、将预制混凝土柱和预制混凝土梁连接为一体的变摩擦耗能器，预制混凝土柱上设置有牛腿，预制混凝土梁的下侧设有与牛腿相对应的缺口，变摩擦耗能器包括带有起伏面的中摩擦钢板、带起伏面的外摩擦钢板、连接在预制混凝土梁上的上部内摩擦钢板。本发明能够消耗地震作用下的能量，消除或降低预制装配式钢筋混凝土结构在地震作用下的残余变形，避免预制梁柱等主体结构构件出现明显的塑性变形。

Description

带暗牛腿-变摩擦耗能的自复位预制混凝土梁柱节点装置

技术领域

本发明属于土木工程领域，涉及一种带暗牛腿-变摩擦耗能的自复位预制混凝土梁柱节点装置。

背景技术

地震给人类带来极其严重的灾难。传统的抗震设计采用的是延性设计方法，即在地震作用下，结构部分构件提前屈服和破坏，但整体不至于丧失功能，依靠构件屈服后的塑性变形来耗散大部分的地震能量，从而达到保证主体结构安全的目的。这种传统的基于承载力的设计方法虽然能在避免建筑出现损伤乃至倒塌造成人员伤亡的破坏方面有一定的可靠性，但在中等强度地震或强烈地震中，却不能有效地控制地震造成的经济损失，大多数大地震过后，结构虽然未倒塌，但不可修复或继续使用，只能推倒重建。近年来，可恢复功能的自复位预制预应力混凝土框架结构由于其不仅能够在地震发生时保护人员的生命财产，而且在震后残余位移小，利于修复，逐渐发展为基于性能地震工程研究的一种新型框架结构。目前，自复位预制混凝土框架节点所采用耗能器主要有屈服耗能器和摩擦耗能器两类。虽然该类结构整体初始抗侧刚度较大，但其都只存在单一启动力，一旦耗能器屈服或摩擦启动，梁柱节点间隙张开，结构抗侧刚度主要靠预应力筋刚度提供，结构刚度明显降低。在强震作用下，层间刚度的较大削弱，易导致自复位预制混凝土结构产生较明显的高阶模态效应，结构变形易于集中，局部楼层位移角较大，非结构构件损伤增加，结构的震后复位能力亦受到影响。另一方面，层间位移角过大容易导致预应力松弛损失，对于主要依靠梁柱界面预应力摩擦抗剪的自复位预制混凝土节点，其抗剪承载力会受到较大影响；如采用角钢连接抗剪，则由于角钢屈服会导致自复位预制混凝土节点抗剪能力的大幅降低。而且，对于跨度较大的自复位预制混凝土框架，仅靠梁柱连接界面的摩擦力不足以抵抗梁端剪力及竖向重力荷载。同时在施工阶段，预制混凝土梁由于缺少临时的竖向支撑也会影响现场装配效率。

发明内容

技术问题：本发明提供一种能够消耗地震作用下的能量，消除或降低预制装配式钢筋混凝土结构在地震作用下的残余变形，避免预制梁柱等主体结构构件出现明显的塑性变形的带暗牛腿-变摩擦耗能的自复位预制混凝土梁柱节点装置，该节点装置可有效解决上述自复位预制混凝土框架进一步推广应用中的瓶颈问题。

技术方案：本发明的带暗牛腿-变摩擦耗能的自复位预制混凝土梁柱节点装置，包括预制混凝土柱、位于所述预制混凝土柱一侧的预制混凝土梁、将所述预制混凝土柱和预制混凝土梁连接为一体的变摩擦耗能器，所述预制混凝土柱上设置有牛腿，所述预制混凝土梁的下侧设有与牛腿相对应的缺口，所述变摩擦耗能器包括上部变摩擦耗能器和下部变摩擦耗能器，所述上部变摩擦耗能器包括两个连接在预制混凝土柱侧面的上部中摩擦固定板、将所述两个上部中摩擦固定板连接为一体的上部中摩擦连接板、连接在所述中部外摩擦连接板上开有摩擦螺栓孔的两个上部中摩擦钢板、连接在所述上部中摩擦连接板上开有摩擦螺栓孔的两个上部中摩擦钢板、连接在预制混凝土梁上预留有摩擦螺栓孔的两个上部内摩擦钢板和两个预留摩擦螺栓孔的上部外摩擦钢板、将所述两个上部内摩擦钢板连接为一体的上部内摩擦端板，两个上部内摩擦钢板对称设置在预制混凝土梁顶部两侧，两个上部外摩擦钢板分别设置在上部内摩擦钢板外侧，上部内摩擦钢板和上部外摩擦钢板之间的部分区域设置有垫板，并通过第一承压型高强螺栓将上部内摩擦钢板、上部外摩擦钢板、垫板和预制混凝土梁连成一整体，上部中摩擦钢板设置在上部外摩擦钢板和上部内摩擦钢板之间的其余区域，并通过摩擦型高强螺栓将上部外摩擦钢板、上部中摩擦钢板、上部内摩擦钢板和预制混凝土梁连成一整体，上部内摩擦端板与上部中摩擦连接板相邻，上部外摩擦钢板和上部中摩擦钢板相对的侧面均设置成起伏面，二者的起伏面相互交错嵌合。下部变摩擦耗能器包括两个固定在牛腿侧面的开有螺栓孔的下部中摩擦钢板、将所述两个下部中摩擦钢板连接为一体的下部中摩擦连接板、两个开有摩擦螺栓孔的下部内摩擦钢板、将所述两个下部内摩擦钢板连接为一体的下部内摩擦端板、预留有摩擦螺栓孔的两个下部外摩擦钢板，两个下部内摩擦钢板对称设置在预制混凝土梁底部两侧，两个下部外摩擦钢板分别设置在下部内摩擦钢板外侧，下部外摩擦钢板和下部内摩擦钢板之间的部分区域设置有垫板，并通过第四承压型高强螺栓将下部外摩擦钢板、下部内摩擦钢板、垫板和预制混凝土梁连成一整体，下部中摩擦钢板设置在下部外摩擦钢板和下部内摩擦钢板之间的其余区域，并通过摩擦型高强螺栓将下部外摩擦钢板、下部中摩擦钢板、下部内摩擦钢板和预制混凝土梁连成一整体，下部内摩擦端板与下部中摩擦连接板相邻，下部外摩擦钢板和下部中摩擦钢板相对的侧面均设置成起伏面，二者的起伏面相互交错嵌合。预制混凝土柱和预制混凝土梁中设置有贯穿二者的上下两排横向的预应力筋，其中位于下排的预应力筋穿过牛腿。

进一步的，本发明装置中，所述上部变摩擦耗能器中，上部中摩擦钢板与上部内摩擦钢板之间均嵌入上摩擦片，下部变摩擦耗能器中，下部中摩擦钢板与下部内摩擦钢板之间均嵌入下摩擦片。

进一步的，本发明装置中，预制混凝土柱的牛腿和预制混凝土梁的缺口上，在二者的接触部位均设置有通过抗剪栓钉固定的预埋钢板。

进一步的，本发明装置中，梁上部预留的第一摩擦螺栓孔、上部内摩擦钢板上的第二摩擦螺栓孔与上部外摩擦钢板上的第四摩擦螺栓孔的孔径相同，且小于上部中摩擦钢板上的第三摩擦螺栓孔孔径，梁下部预留的第五摩擦螺栓孔、下部内摩擦钢板上的第六摩擦螺栓孔与下部外摩擦钢板上的第八摩擦螺栓孔的孔径相同，且小于下部中摩擦钢板上的第七摩擦螺栓孔孔径。

进一步的，本发明装置中，上部中摩擦固定板通过第二承压型高强螺栓固定在预制混凝土柱上，下部中摩擦钢板通过第三承压型高强螺栓固定在牛腿上。

进一步的，本发明装置中，预应力筋布置在预制混凝土柱和预制混凝土梁上预留的横向穿筋孔中。

本发明节点装置基于“变摩擦耗能”、“预应力复位”与“暗牛腿抗剪”的紧密融合，其基本原理在于：变摩擦耗能器利用摩擦预紧力的改变实现两阶段启动、启动后变刚度，通过第二次启动后刚度控制高阶模态效应，通过变摩擦增加耗能能力，从而减小自复位预应力混凝土框架结构层间位移角和加速度；暗牛腿为节点提供足够的竖向抗剪能力，并可在施工阶段搁置预制梁，提高结构的装配效率；同时，变摩擦耗能器通过预埋件和螺栓与梁柱可靠连接于梁侧面的顶底位置，不影响楼板布置，并使摩擦耗能的效率最大化。

本发明通过将一种新型带有暗牛腿的预制混凝土梁柱节点与变摩擦耗能器组合在一起，以共同抵抗地震作用，消耗地震能量。结构包含预制混凝土柱，预制混凝土梁，上部变摩擦耗能器，下部变摩擦耗能器，梁柱端部预埋钢板。预制混凝土柱和预制混凝土梁连接所形成的暗牛腿用来确保结构在施工及使用过程中结构的有效承重，有效提高地震作用下梁柱节点处的抗剪能力。节点转动过程中柱端预埋钢板不与柱分离，是在柱端预埋钢板上焊接抗剪栓钉。内外摩擦装置产生相对滑动耗散地震能量，贯穿于预制混凝土柱和预制混凝土梁的预应力筋提供自复位力使梁柱恢复到变形前位置。节点转动过程中梁端预埋钢板不与梁分离，是在梁端预埋钢板上焊接抗剪栓钉。

本发明中，预制混凝土柱上设置的牛腿和预制梁的缺口处有足够的强度，确保结构在施工及使用过程中结构的有效承重，有效提高地震作用下梁柱节点处的抗剪能力。内摩擦钢板与中摩擦钢板生相对滑动耗散能量，自复位框架梁柱节点产生相对滑动需要一定的转动空间，所以加宽中摩擦钢板摩擦螺栓孔直径以保证节点转动不受限制。上部中摩擦钢板、上部外摩擦钢板、下部中摩擦钢板、下部外摩擦钢板均制作为起伏面，当梁柱相对转动超过一定范围时，中摩擦钢板与外摩擦钢板由于起伏面的存在，其间的距离会不断增大并压缩蝶形垫片，使摩擦面法向正压力不断增加，进而增大摩擦力，使得摩擦耗能器具有了二次刚度以及逐渐增强的耗能能力。

在工厂预制带有暗牛腿的预制混凝土柱和带有缺口的预制混凝土梁，并在相应位置留有预应力筋孔洞，梁、柱构件在现场吊装就位后，将预应力筋穿过梁柱中预留的孔洞，然后进行张拉。后张的无粘结预应力筋既可以在安装阶段用于装置连接，也可以在使用阶段承受拉力和弯矩作用。为了提高节点装置在使用过程中的耗能能力和节点张开后刚度大幅降低，在梁柱节点的上下部位均设置一对变摩擦耗能器。该变耗能器以组合钢件构成耗能装置，由外摩擦钢板、中摩擦钢板、内摩擦钢板、摩擦片、柱端预埋钢板、梁端预埋钢板、承压型高强螺栓、摩擦型高强螺栓、蝶形垫片组成。上部变摩擦耗能器中两个开有摩擦螺栓孔和起伏面的上部中摩擦钢板焊接在一上部中摩擦连接板上构成一整体，在上部中摩擦连接板上焊接的上部中摩擦固定板开有固定螺栓孔用来穿入承压性高强螺栓将上部中摩擦钢板和预制混凝土柱连为一整体。由一端板连接的两个开有摩擦螺栓孔的上部内摩擦钢板、设置与最外侧的带有摩擦螺栓孔和起伏面的外摩擦钢板、介于内摩擦钢板和外摩擦钢板部分区域的垫板通过承压型高强螺栓与预制混凝土梁的上端连为一整体，在上部内摩擦钢板与上部中摩擦钢板之间嵌入上摩擦片，并用摩擦型高强螺栓将上部内摩擦钢板、上部中摩擦钢板、上部外摩擦钢板和上摩擦片连成一整体而构成上部变摩擦耗能器。下部摩擦装置中两个开有摩擦螺栓孔的下部内摩擦钢板、两个开有摩擦螺栓孔和带有起伏面的外摩擦钢板、夹在内摩擦钢板和外摩擦钢板部分区域的垫板直接通过承压型高强螺栓固定在预制混凝土梁上和预制混凝土梁连为一整体。两个开有摩擦螺栓孔的下部中摩擦钢板通过承压型高强螺栓固定在牛腿上与预制混凝土柱连为一整体，在下部内摩擦钢板与下部中摩擦钢板之间嵌入下摩擦片，并用摩擦型高强螺栓将下部内摩擦钢板、下部中摩擦钢板、下部外摩擦钢板和下摩擦片连成一整体而构成下部变摩擦耗能器。在柱端预埋钢板上和梁端预埋钢板上焊接一定数量的抗剪栓钉。

本发明装置主要用于提高装配式混凝土框架结构在地震作用下的耗能能力，有效消除或降低结构在地震作用下的残余变形，并且提高节点的抗剪能力和结构的组装效率。

本发明针对现有常规自复位预制钢筋混凝土框架节点连接方法中出现的不足，将“变摩擦耗能”、“预应力复位”与“暗牛腿抗剪”的紧密融合，利用变摩擦耗能器实现多阶段启动、启动后变刚度，通过第变刚度控制高阶模态效应，通过变摩擦增加耗能能力，从而减小自复位预应力混凝土框架结构层间位移角和加速度。利用暗牛腿为节点提供足够的竖向抗剪能力，并可在施工阶段搁置预制梁，提高结构的装配效率；同时，变摩擦耗能器通过预埋件和螺栓与梁柱可靠连接于梁侧面的顶底位置，不影响楼板布置，并使摩擦耗能的效率最大化。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

目前基于屈服耗能器或摩擦耗能器的自复位预制混凝土框架节点，都只存在单一启动力。虽然结构整体初始抗侧刚度较大，但一旦耗能器屈服或摩擦启动，梁柱节点间隙张开，结构抗侧刚度主要靠预应力筋刚度提供，结构刚度明显降低。在强震作用下，层间刚度的较大削弱，易导致自复位预制混凝土框架产生较明显的高阶模态效应，结构变形易于集中，局部楼层位移角较大，非结构构件损伤增加，结构的震后复位能力亦受到影响。另一方面，层间位移角过大容易导致预应力松弛损失，对于主要依靠梁柱界面预应力摩擦抗剪的自复位预制混凝土梁柱节点，其抗剪承载力会受到较大影响；如采用角钢连接抗剪，则由于角钢屈服会导致自复位预制混凝土框架节点抗剪能力的大幅降低。而且，对于跨度较大的自复位预制混凝土框架，仅靠梁柱连接界面的摩擦力不足以抵抗梁端剪力及竖向重力荷载。同时在施工阶段，预制混凝土梁由于缺少临时的竖向支撑也会影响现场装配效率。采用本技术方案的自复位预制混凝土梁柱节点形式，在地震作用下，梁柱发生相对变形，带动中摩擦钢板与内外摩擦钢板之间的相对滑动。节点第一次启动处于平面滑动段，此时摩擦型高强螺栓的预紧力恒定，因此摩擦力不变。当滑动至起伏面段时，摩擦耗能器第二次启动，中摩擦钢板与外摩擦钢板由于起伏面的存在，其间的距离会不断增大并压缩蝶形垫片，使摩擦面法向正压力不断增加，进而增大摩擦力，使得摩擦耗能器具有了二次刚度。设计过程中，可以通过调整平面段长度和起伏面段角度，有效控制耗能器的二次启动位移和第二次启动后刚度等，从而提升结构在强震下的可恢复性能。

由于本节点梁柱预埋钢板在节点装配后紧贴在一起，相当于给节点预先指定了转动点，在地震过程中梁柱的运动形式为绕该转动点的刚体转动，在地震过程中有效降低甚至消除了梁柱自身的变形。梁柱端部与变摩擦耗能器的连接形式和专门防止局部破坏的预埋钢板可以有效避免结构变形过程中局部被压坏(比如预制梁、柱的端部被压坏)。所以，震后梁柱等主要结构构件基本都保持在弹性阶段，从而便于构件的重复利用，重新装配。所有摩擦耗能器都是采取螺栓连接的方式，故摩擦耗能器的更换比较方便。

贯穿于梁柱的预应力筋可以为节点提供一自复位力使结构在地震作用下产生的变形恢复到原来位置，所以该节点可以明显减小或消除震后结构的残余变形。并且可以根据需要改变预应力筋预先施加力的大小，预应力筋截面面积及其相对于截面中心轴的距离来控制节点的自复位能力。

几乎所有构件都可以根据需要在非施工现场加工完成，然后根据需要运输到施工现场进行组装，组装全过程为干式操作。从构件加工到连接件的制作都可以在工厂完成，这相对于一般的现浇节点和湿式连接可以有效控制人工成本和工程进度以及工程质量。

节点基于“变摩擦耗能”、“预应力复位”与“暗牛腿抗剪”的紧密融合，变摩擦耗能器实现多阶段启动、启动后变刚度，通过第三刚度控制高阶模态效应，通过变摩擦增加耗能能力，从而减小自复位预应力混凝土框架结构层间位移角和加速度；暗牛腿为节点提供足够的竖向抗剪能力，并可在施工阶段搁置预制梁，提高结构的装配效率；同时，变摩擦耗能器通过预埋件和螺栓与梁柱可靠连接于梁侧面的顶底位置，不影响楼板布置，并使摩擦耗能的效率最大化。

节点刚度主要由初始预应力大小和通过螺栓对摩擦板施加预紧力的大小及其相对转动点的力臂决定，而预应力筋的初始预应力和对摩擦板施加预紧力容易控制，所以该节点可以根据工程要求在设计和施工中有效控制节点刚度。摩擦耗能器安装在梁的顶部和底部而非中心轴部位，同时预应力筋布置在梁中心线的两侧而非中心轴，这种摩擦耗能器和预应力筋的布置方法可以增大摩擦力和预应力的力臂，显著改善目前这种半刚性节点形式结构刚度不足的问题。

附图说明

图1为本发明装置的构造示意图；

图2为图1的1-1剖面；

图3为图2的1-1剖面；

图4为节点正向转动；

图5为节点负向转动；

图6为顶部梁柱界面张开节点变摩擦耗能机理

图7为底部梁柱界面张开节点变摩擦耗能机理

图8为预制混凝土柱及开孔示意图；

图9为预制混凝土梁及开孔示意图

图10为上部内摩擦钢板开孔及连接示意图；

图11为上部中摩擦钢板开孔及连接示意图；

图12为上部外摩擦钢板及开孔示意图；

图13为下部内摩擦钢板开孔及连接示意图；

图14为下部中摩擦钢板开孔及连接示意图；

图15为下部外摩擦钢板及开孔示意图；

图16为上摩擦片及下摩擦片开孔示意图；

图17为采用本发明节点装置的框架示意图。

图中有：预制混凝土柱1；预制混凝土梁2；上部中摩擦钢板3；上部中摩擦连接板4；上部中摩擦固定板5；上部内摩擦钢板6；上部内摩擦端板7；上部外摩擦钢板8；上摩擦片9；下部中摩擦钢板10；下部中摩擦连接板11；下部内摩擦钢板12；下部内摩擦端板13；下部外摩擦钢板14；下摩擦片15；摩擦型高强螺栓16；第一承压型高强螺栓17；第二承压型高强螺栓18；第三承压型高强螺栓19；预应力筋20；预应力筋锚具21；预埋钢板22；抗剪栓钉23；第一摩擦螺栓孔24；第二摩擦螺栓孔25；第三摩擦螺栓孔26；第四摩擦螺栓孔27；第五摩擦螺栓孔28；第六摩擦螺栓孔29；第七摩擦螺栓孔30；第八摩擦螺栓孔31；垫板32；蝶形垫片33；第四承压型高强螺栓34。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细的说明。

如图1所示，本发明的带暗牛腿-变摩擦耗能的自复位预制混凝土梁柱节点装置中，主体构件包括预制混凝土柱1，预制混凝土梁2，连接构件包括节点上、下部变摩擦耗能器和防止局部压坏的梁柱端部预埋钢板22。在地震作用下，自复位预制混凝土梁柱节点中的预应力筋20可提供自复位力消除节点残余变形，而布置于梁柱节点处的变摩擦耗能器可以消耗大量的地震能量，实现多阶段启动、启动后变刚度，通过第三刚度控制高阶模态效应，通过变摩擦增加耗能能力，从而减小自复位预应力混凝土框架结构层间位移角和加速度，避免预制梁柱等主体结构构件出现明显的塑性变形，地震力则由预制混凝土梁柱、预应力筋和摩擦耗能器共同承担。以下各个部分的构造详细介绍：

(1)如图1所示，自复位预制混凝土框架包含预制混凝土柱1，预制混凝土梁2，作为节点的主体部件，通过上部变摩擦耗能器和下部变摩擦耗能器以及预应力筋等连接构件组装为一体后，可以有效利用牛腿提高节点的抗剪承载力和梁柱构件在施工现场的组装效率。

(2)梁柱预埋钢件主要包括柱端预埋钢板和梁端预埋钢板22、抗剪栓钉23，柱端预埋钢板和梁端预埋钢板22用于提高钢筋混凝土的局部抗压能力，抗剪栓钉23焊接在预埋钢板上，用于提高钢板和预制混凝土梁柱构件的共同工作性能。上述预埋钢件均在工厂和预制混凝土柱1、预制混凝土梁2一起预制。

(3)上部变摩擦耗能器中两个开有第二摩擦螺栓孔25的上部内摩擦钢板6焊接在一上部内摩擦端板7上构成一整体，上部内摩擦钢板6、上部外摩擦钢板8及夹于二者之间部分区域的垫板上分别开有固定螺栓孔用来穿过第一承压型高强螺栓17将上部内摩擦钢板6、上部外摩擦钢板8和预制混凝土梁2连为一整体。两个开有摩擦螺栓孔和带有起伏面的上部中摩擦钢板3通过上部中摩擦连接板4连为一整体，与上部中摩擦连接板4相连的上部中摩擦固定板5通过第二承压型高强螺栓18与预制混凝土柱1连为一整体，在上部内摩擦钢板6与上部中摩擦钢板3之间嵌入上摩擦片9，并用摩擦型高强螺栓16将上部内摩擦钢板6、上部中摩擦钢板3上部外摩擦钢板8和上摩擦片9连成一整体而构成上部变摩擦耗能器。下部变摩擦器中由一下部内摩擦端板连接为一整体的两个开有第六摩擦螺栓孔29的下部内摩擦钢板13、两个开有第八摩擦螺栓孔31的下部外摩擦钢板14以及介于二者之间部分区域的垫板直接通过第四承压型高强螺栓34固定在预制混凝土梁2上和预制混凝土梁2连为一整体。通过一下部中摩擦连接板11连接为一整体的两个下部中摩擦钢板10通过第三承压型高强螺栓19与预制混凝土柱1上的牛腿连为一整体，在下部内摩擦钢板12与下部中摩擦钢板10之间嵌入下摩擦片15。并用摩擦型高强螺栓16将下部内摩擦钢板12、下部中摩擦钢板10、下部外摩擦钢板14和下摩擦片15连成一整体而构成下部变摩擦耗能器。

(4)水平对称布置的无粘结预应力筋20对框架梁产生压力并承受弯矩，梁端的剪力主要由梁柱接触面在无粘结预应力筋20预压产生的较高摩擦力和梁柱形成的暗牛腿承担。在地震作用下，梁柱发生相对变形(图4，图5)，带动中摩擦钢板与内外摩擦钢板之间的相对滑动(图6，图7)。节点第一次启动处于平面滑动段，此时摩擦型高强螺栓的预紧力恒定，因此摩擦力不变。当滑动至起伏面段时，摩擦耗能器第二次启动，中摩擦钢板与外摩擦钢板由于起伏面的存在，其间的距离会不断增大并压缩蝶形垫片，使摩擦面法向正压力不断增加，进而增大摩擦力，使得摩擦耗能器具有了二次刚度(图6，图7)。设计过程中，可以通过调整平面段长度和起伏面段角度，有效控制耗能器的二次启动位移和第二次启动后刚度等，从而提升结构在强震下的可恢复性能。从而避免了带有暗牛腿的预制混凝土柱1和预制混凝土梁2等主体构件的损坏。地震作用后，结构在预应力作用下恢复到原来位置(自复位)。

Claims (6)

1.一种带暗牛腿-变摩擦耗能的自复位预制混凝土梁柱节点装置，其特征在于，该节点装置包括预制混凝土柱(1)、位于所述预制混凝土柱(1)一侧的预制混凝土梁(2)、将所述预制混凝土柱(1)和预制混凝土梁(2)连接为一体的变摩擦耗能器，所述预制混凝土柱(1)上设置有牛腿，所述预制混凝土梁(2)的下侧设有与暗牛腿相对应的缺口，所述变摩擦耗能器包括上部变摩擦耗能器和下部变摩擦耗能器，所述上部变摩擦耗能器包括两个连接在预制混凝土柱(1)侧面的上部中摩擦固定板(5)、将所述两个上部中摩擦固定板(5)连接为一体的上部中摩擦连接板(4)、连接在所述上部中摩擦连接板(4)上开有摩擦螺栓孔的两个上部中摩擦钢板(3)、连接在预制混凝土梁(2)上预留有摩擦螺栓孔的两个上部内摩擦钢板(6)和两个预留摩擦螺栓孔的上部外摩擦钢板(8)、将所述两个上部内摩擦钢板(6)连接为一体的上部内摩擦端板(7)，两个上部内摩擦钢板(6)对称设置在预制混凝土梁(2)顶部两侧，两个上部外摩擦钢板(8)分别设置在上部内摩擦钢板(6)外侧，上部内摩擦钢板(6)和上部外摩擦钢板(8)之间的部分区域设置有垫板(32)，并通过第一承压型高强螺栓(17)将上部内摩擦钢板(6)、上部外摩擦钢板(8)、垫板(32)和预制混凝土梁(2)连成一整体，上部中摩擦钢板(3)设置在上部外摩擦钢板(8)和上部内摩擦钢板(6)之间的其余区域，并通过摩擦型高强螺栓(16)将上部外摩擦钢板(8)、上部中摩擦钢板(3)、上部内摩擦钢板(6)和预制混凝土梁(2)连成一整体，上部内摩擦端板(7)与上部中摩擦连接板(4)相邻，上部外摩擦钢板(8)和上部中摩擦钢板(3)相对的侧面均设置成起伏面，二者的起伏面相互交错嵌合；

所述下部变摩擦耗能器包括两个固定在牛腿侧面的开有螺栓孔的下部中摩擦钢板(10)、将所述两个下部中摩擦钢板(10)连接为一体的下部中摩擦连接板(11)、两个开有摩擦螺栓孔的下部内摩擦钢板(12)、将所述两个下部内摩擦钢板(12)连接为一体的下部内摩擦端板(13)、预留有摩擦螺栓孔的两个下部外摩擦钢板(14)，两个下部内摩擦钢板(12)对称设置在预制混凝土梁(2)底部两侧，两个下部外摩擦钢板(14)分别设置在下部内摩擦钢板(12)外侧，下部外摩擦钢板(14)和下部内摩擦钢板(12)之间的部分区域设置有垫板(32)，并通过第四承压型高强螺栓(34)将下部外摩擦钢板(14)、下部内摩擦钢板(12)、垫板(32)和预制混凝土梁(2)连成一整体，下部中摩擦钢板(10)设置在下部外摩擦钢板(14)和下部内摩擦钢板(12)之间的其余区域，并通过摩擦型高强螺栓(16)将下部外摩擦钢板(14)、下部中摩擦钢板(10)、下部内摩擦钢板(12)和预制混凝土梁(2)连成一整体，下部内摩擦端板(13)与下部中摩擦连接板(11)相邻，下部外摩擦钢板(14)和下部中摩擦钢板(10)相对的侧面均设置成起伏面，二者的起伏面相互交错嵌合；

所述预制混凝土柱(1)和预制混凝土梁(2)中设置有贯穿二者的上下两排横向的预应力筋(20)，其中位于下排的预应力筋(20)穿过牛腿。

2.根据权利要求1所述的带暗牛腿-变摩擦耗能的自复位预制混凝土梁柱节点装置，其特征在于，所述上部变摩擦耗能器中，上部中摩擦钢板(3)与上部内摩擦钢板(6)之间均嵌入上摩擦片(9)，下部变摩擦耗能器中，下部中摩擦钢板(10)与下部内摩擦钢板(12)之间均嵌入下摩擦片(15)。

3.根据权利要求1所述的带暗牛腿-变摩擦耗能的自复位预制混凝土梁柱节点装置，其特征在于，所述预制混凝土柱(1)的牛腿和预制混凝土梁(2)的缺口上，在二者的接触部位均设置有通过抗剪栓钉(23)固定的预埋钢板(22)。

4.根据权利要求1、2或3所述的带暗牛腿-变摩擦耗能的自复位预制混凝土梁柱节点装置，其特征在于，所述梁上部预留的第一摩擦螺栓孔(24)、上部内摩擦钢板(6)上的第二摩擦螺栓孔(25)与上部外摩擦钢板(8)上的第四摩擦螺栓孔(27)的孔径相同，且小于上部中摩擦钢板(3)上的第三摩擦螺栓孔(26)孔径，梁下部预留的第五摩擦螺栓孔(28)、下部内摩擦钢板(12)上的第六摩擦螺栓孔(29)与下部外摩擦钢板(14)上的第八摩擦螺栓孔(31)的孔径相同，且小于下部中摩擦钢板(10)上的第七摩擦螺栓孔(30)孔径。

5.根据权利要求1、2或3所述的带暗牛腿-变摩擦耗能的自复位预制混凝土梁柱节点装置，其特征在于，所述上部中摩擦固定板(5)通过第二承压型高强螺栓(18)固定在预制混凝土柱(1)上，下部中摩擦钢板(10)通过第三承压型高强螺栓(19)固定在牛腿上。

6.根据权利要求1、2或3所述的带暗牛腿-变摩擦耗能的自复位预制混凝土梁柱节点装置，其特征在于，所述预应力筋(20)布置在预制混凝土柱(1)和预制混凝土梁(2)上预留的横向穿筋孔中。