CN110835954A - 一种用于装配式钢结构的抗震节点 - Google Patents

一种用于装配式钢结构的抗震节点 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于装配式钢结构的抗震节点，包括均设置于钢柱与钢梁之间的若干延性屈曲机构和若干摩擦消能机构，延性屈曲机构包括由软钢制成的方钢管，方钢管的一端可拆装地连接在钢柱上，方钢管的另一端可拆装地连接在钢梁上，摩擦消能机构包括两个摩擦座，其中一个摩擦座固定连接在钢柱上，另一个摩擦座固定连接在钢梁上，每个摩擦座上均设置有弧形摩擦槽，两弧形摩擦槽彼此相对设置并共同构成一个摩擦室，摩擦室内设置有与弧形摩擦槽相配合的摩擦块，两个摩擦座通过至少两根锚索相互拉结。可通过延性屈曲机构和摩擦消能机构来组成复合耗能体系，既能有效防止梁柱出现变形，又能达到消能减震的目的，震后还可以更换。

Description

一种用于装配式钢结构的抗震节点
技术领域
本发明涉及装配式钢结构的技术领域，具体来说，涉及一种用于装配式钢结构的抗震节点。
背景技术
随着现代工业的发展，在土木工程领域钢结构、钢混凝土组合结构等由于其自身优越性被广泛应用于各类建筑物中。而地震作为自然灾害，严重影响着该类结构的安全性。在强震作用下，节点处的失效直接影响结构安全性，因此节点的设计是结构抗震设计关键，而传统的装配式钢结构节点，往往在设计时采用“强节点、弱构件”的 “硬抗”设计方法，做强节点让梁柱出现塑性铰，以此来消耗地震的能量，从而使得梁柱连接处由于塑性铰的出现使的柱子出现变形，严重的影响其抗震性能。震后又很难修复。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种用于装配式钢结构的抗震节点，可通过延性屈曲机构和摩擦消能机构来组成复合耗能体系，既能有效防止梁柱出现变形，又能达到消能减震的目的，震后还可以更换。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于装配式钢结构的抗震节点，包括均设置于钢柱与钢梁之间的若干延性屈曲机构和若干摩擦消能机构，所述延性屈曲机构包括由软钢制成的方钢管，所述方钢管的一端可拆装地连接在所述钢柱上，所述方钢管的另一端可拆装地连接在所述钢梁上，所述摩擦消能机构包括两个摩擦座，其中一个所述摩擦座固定连接在所述钢柱上，另一个所述摩擦座固定连接在所述钢梁上，每个所述摩擦座上均设置有弧形摩擦槽，两所述弧形摩擦槽彼此相对设置并共同构成一个摩擦室，所述摩擦室内设置有与所述弧形摩擦槽相配合的摩擦块，两个所述摩擦座通过至少两根锚索相互拉结。
进一步地，所述钢梁上焊接有端板。
进一步地，所述方钢管通过螺栓分别连接所述钢柱的翼缘与所述端板。
进一步地，所述钢柱的翼缘与所述端板分别焊接对应的所述摩擦座。
进一步地，所述锚索的端部通过锚具锚固在所述摩擦座上。
进一步地，所述锚索的数量为四根。
进一步地，所有的所述锚索的规格均相同且其上施加的预拉力也均相同。
本发明的有益效果：可通过延性屈曲机构和摩擦消能机构来组成复合耗能体系，既能有效防止梁柱出现变形，又能达到消能减震的目的，震后还可以更换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的用于装配式钢结构的抗震节点的正视图；
图2是根据图1所示的A-A剖视图。
图中：
1、钢柱；2、螺栓；3、钢梁；4、端板；5、摩擦座；6、摩擦块；7、锚索；8、锚具；9、方钢管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，根据本发明实施例所述的一种用于装配式钢结构的抗震节点，包括均设置于钢柱1与钢梁3之间的若干延性屈曲机构和若干摩擦消能机构，所述延性屈曲机构包括由软钢制成的方钢管9，所述方钢管9的一端可拆装地连接在所述钢柱1上，所述方钢管9的另一端可拆装地连接在所述钢梁3上，所述摩擦消能机构包括两个摩擦座5，其中一个所述摩擦座5固定连接在所述钢柱1上，另一个所述摩擦座5固定连接在所述钢梁3上，每个所述摩擦座5上均设置有弧形摩擦槽，两所述弧形摩擦槽彼此相对设置并共同构成一个摩擦室，所述摩擦室内设置有与所述弧形摩擦槽相配合的摩擦块6，两个所述摩擦座5通过至少两根锚索7相互拉结。
在本发明的一个具体实施例中，所述钢梁3上焊接有端板4。
在本发明的一个具体实施例中，所述方钢管9通过螺栓2分别连接所述钢柱1的翼缘与所述端板4。
在本发明的一个具体实施例中，所述钢柱1的翼缘与所述端板4分别焊接对应的所述摩擦座5。
在本发明的一个具体实施例中，所述锚索7的端部通过锚具8锚固在所述摩擦座5上。
在本发明的一个具体实施例中，所述锚索7的数量为四根。
在本发明的一个具体实施例中，所有的所述锚索7的规格均相同且其上施加的预拉力也均相同。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本发明的上述技术方案进行详细说明。
本发明所述的用于装配式钢结构的抗震节点（以下简称为抗震节点）包括延性屈曲机构和摩擦消能机构，延性屈曲机构包括方钢管9，摩擦消能机构包括摩擦座5、摩擦块6、锚索7、锚具8。
钢柱1与钢梁3通过抗震节点连接在一起。钢柱1成工字型，钢梁3上焊接端板4，钢柱1的翼缘与端板4之间放置方钢管9，方钢管9由软钢制成，地震时受力可产生延性屈曲变形，方钢管9通过螺栓2分别连接在钢柱1的翼缘与端板4上；钢柱1的翼缘与端板4上分别对称焊接有摩擦座5，摩擦座5上具有弧形摩擦槽（即槽底和槽壁均呈弧形的凹槽），两弧形摩擦槽之间放置摩擦块6，两摩擦座5通过四根锚索7进行拉结，锚索7通过锚具8锚固在摩擦座5上。锚具8为高强锚具。
锚索7采用SMA锚索，所有的锚索7规格相同并且施加在锚索7上的预拉力也相同，以使锚索7具有相同的预拉应变，从而使锚索7在发生变形的时候利用自身相变伪弹性始终处于受拉状态。
具体使用时，在地震作用下，装配式钢结构会发生响应，致使节点发生变形，而在钢柱1的翼缘与端板4之间放置的方钢管9会在地震作用下发生延性屈曲变形，同时钢柱1的翼缘与端板4上的两摩擦座5会与摩擦块6产生转动摩擦，从而组成复合耗能体系来消耗地震能量，提高结构的减震性能，震后又能进行更换。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，可通过延性屈曲机构和摩擦消能机构来组成复合耗能体系，既能有效防止梁柱出现变形，又能达到消能减震的目的，震后还可以更换。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于装配式钢结构的抗震节点，其特征在于，包括均设置于钢柱（1）与钢梁（3）之间的若干延性屈曲机构和若干摩擦消能机构，所述延性屈曲机构包括由软钢制成的方钢管（9），所述方钢管（9）的一端可拆装地连接在所述钢柱（1）上，所述方钢管（9）的另一端可拆装地连接在所述钢梁（3）上，所述摩擦消能机构包括两个摩擦座（5），其中一个所述摩擦座（5）固定连接在所述钢柱（1）上，另一个所述摩擦座（5）固定连接在所述钢梁（3）上，每个所述摩擦座（5）上均设置有弧形摩擦槽，两所述弧形摩擦槽彼此相对设置并共同构成一个摩擦室，所述摩擦室内设置有与所述弧形摩擦槽相配合的摩擦块（6），两个所述摩擦座（5）通过至少两根锚索（7）相互拉结。
2.根据权利要求1所述的用于装配式钢结构的抗震节点，其特征在于，所述钢梁（3）上焊接有端板（4）。
3.根据权利要求2所述的用于装配式钢结构的抗震节点，其特征在于，所述方钢管（9）通过螺栓（2）分别连接所述钢柱（1）的翼缘与所述端板（4）。
4.根据权利要求2所述的用于装配式钢结构的抗震节点，其特征在于，所述钢柱（1）的翼缘与所述端板（4）分别焊接对应的所述摩擦座（5）。
5.根据权利要求1所述的用于装配式钢结构的抗震节点，其特征在于，所述锚索（7）的端部通过锚具（8）锚固在所述摩擦座（5）上。
6.根据权利要求1所述的用于装配式钢结构的抗震节点，其特征在于，所述锚索（7）的数量为四根。
7.根据权利要求6所述的用于装配式钢结构的抗震节点，其特征在于，所有的所述锚索（7）的规格均相同且其上施加的预拉力也均相同。
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