CN112411745A - 一种装配式预应力混凝土框架结构抗震节点 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种装配式预应力混凝土框架结构抗震节点，包括混凝土柱和混凝土梁，所述连接槽内部活动穿过有连接块，所述隔板将空槽分隔为上下分布的防火溶质腔和防火溶剂腔，所述隔板上开设有通孔，所述弹性钢丝绳靠近连接块的一端依次活动穿过连接块、防火溶剂腔并伸出混凝土柱，所述通孔下方活动设置有挡板，所述推动杆靠近隔板的一端与挡板相配合，所述防火溶剂腔内部活动设置有转动柱，所述活塞与转动柱间固定连接有连接绳，本发明在使用过程中，当弹性钢丝绳被大幅度拉长时，防火溶质和防火溶剂混合成防火溶液并从出液口流出，对外部环境起到防火作用，提高防火性能。

Description

一种装配式预应力混凝土框架结构抗震节点
技术领域
本发明涉及混凝土抗震技术领域，具体为一种装配式预应力混凝土框架结构抗震节点。
背景技术
近年来，预制装配式结构作为一种节能环保，施工方便的建筑方式越来越受到业界的关注。预制装配式结构具有效率高、标准化程度高、建筑抗震性能高、节能性能高等优点。但是预制装配式钢筋混凝土结构在发生强震时往往会出现梁柱自复位节点的延性小，塑性变形大，导致混凝土构件产生裂痕，断裂甚至是倒塌现象，给震后的修复工作造成困难甚至是无法修复。
现有技术中，申请号为“201911162583.7”的一种预制装配式抗震韧性钢筋混凝土框架结构及构造方法，包括钢筋混凝土柱、钢筋混凝土梁、拉杆和阻尼器，通过拉杆将钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁固定连接，并在钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁连接位置安装阻尼器，增强主体结构的抗震能力和复位性能。
但现有技术仍存在较多问题，如：1，采用拉杆将钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁固定连接的方式使得拉杆的承受负荷过大，当钢筋混凝土柱受到较大的上下震动时，拉杆会因剪切力而折断，使得钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁分离，造成巨大危害；2，地震往往会导致火灾的发生，火灾产生的高温环境会使得主体机构丧失承载力，导致主体结构整体坍塌。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装配式预应力混凝土框架结构抗震节点，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种装配式预应力混凝土框架结构抗震节点，包括混凝土柱和混凝土梁，所述混凝土柱靠近混凝土梁的一侧开设有连接槽，所述连接槽内部活动穿过有连接块，所述连接块伸入连接槽内部的一端与连接槽内壁间固定连接有若干刚性连接杆，所述连接块靠近混凝土梁的一端与混凝土梁间固定连接有若干弹性连接杆；
所述混凝土柱在连接槽正下方固定设置有弹性垫板，且弹性垫板位于混凝土梁下方；
所述混凝土柱内部开设有空槽，所述空槽内部固定连接有隔板，所述隔板将空槽分隔为上下分布的防火溶质腔和防火溶剂腔，所述隔板上开设有通孔；
所述混凝土梁靠近混凝土柱的一端固定连接有弹性钢丝绳，所述弹性钢丝绳靠近连接块的一端依次活动穿过连接块、防火溶剂腔并伸出混凝土柱，且弹性钢丝绳伸出混凝土柱的一端固定连接有固定块，且固定块固定连接在混凝土柱外壁上；
所述通孔下方活动设置有挡板，所述挡板一端固定连接有复位弹簧，伸进防火溶剂腔的所述弹性钢丝绳在靠近固定块的绳身外侧固定套设有推动杆，所述推动杆靠近隔板的一端与挡板相配合；
所述推动杆远离隔板的一端在靠近连接块的一侧固定连接有齿板，所述防火溶剂腔内部活动设置有转动柱，所述转动柱上部外侧固定连接有与齿板配合的轮齿，且转动柱外侧固定连接有若干转动叶片；
所述混凝土柱开设有出液口，且出液口与防火溶剂腔连通，所述出液口内部活动设置有活塞，所述活塞与转动柱间固定连接有连接绳。
优选的，所述混凝土柱靠近混凝土梁的侧壁上固定连接有U型套板，且弹性垫板固定连接在U型套板内底壁上，所述混凝土梁靠近混凝土柱的一端活动设置在U型套板内部。
优选的，所述复位弹簧固定连接在挡板靠近连接块的一端，且复位弹簧远离挡板的一端固定连接有固定柱，所述固定柱固定连接在防火溶剂腔内壁上。
优选的，所述连接绳长度大于活塞、转动柱与连接绳连接位置间的距离。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本装置的混凝土柱和混凝土梁通过连接块、刚性连接杆和弹性连接杆连接，使得连接块承受地震时的剪切力，保护了混凝土梁，避免混凝土梁在连接节点处受到剪切力而损坏，同时设置弹性垫板，弹性垫板对混凝土梁起到支撑和缓冲作用，提高了整体装置的抗震性；
2、本装置通过弹性钢丝绳将混凝土柱和混凝土梁连接成一个整体，提高整体装置的稳固性，相较于上述技术中采用拉杆将钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁固定连接的方式更为安全可靠，同时弹性钢丝绳起到缓冲、复位的效果；
3、本装置在混凝土柱中开设有防火溶质槽和防火溶剂槽，将防火溶质和防火溶剂单独存放增长保存时间，并设置挡板、推动杆、齿板、转动柱、连接绳和活塞等结构，在弹性钢丝绳被大幅度拉长时，防火溶质和防火溶剂混合成防火溶液并从出液口流出，对外部环境起到防火作用。
本发明的装配式预应力混凝土框架结构抗震节点，通过连接块、刚性连接杆、弹性连接杆、弹性垫板和弹性钢丝绳等结构增强整体装置的抗震性能，并通过设置挡板、推动杆、齿板、转动柱、连接绳和活塞等结构，在弹性钢丝绳被大幅度拉长时，防火溶质和防火溶剂混合成防火溶液并从出液口流出，对外部环境起到防火作用，提高防火性能。
附图说明
图1为本发明的整体结构剖面示意图；
图2为图1中A截面剖面示意图；
图3为本发明的整体结构在小幅度震动下减震示意图；
图4为本发明的整体结构在大幅度震动下减震和防火示意图；
图5为图4中B区结构放大示意图；
图6为图4中C区结构放大示意图。
图中：1混凝土柱、101连接槽、102防火溶质腔、103防火溶剂腔、104出液口、2混凝土梁、3连接块、4弹性垫板、5刚性连接杆、6弹性连接杆、7弹性钢丝绳、8固定块、9隔板、91通孔、10挡板、11复位弹簧、12推动杆、13齿板、14转动柱、15转动叶片、16活塞、17连接绳、18 U型套板、19固定柱。
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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：
一种装配式预应力混凝土框架结构抗震节点，包括混凝土柱1和混凝土梁2，混凝土柱1靠近混凝土梁2的一侧开设有连接槽101，连接槽101内部活动穿过有连接块3，连接块3伸入连接槽101内部的一端与连接槽101内壁间固定连接有若干刚性连接杆5，连接块3靠近混凝土梁2的一端与混凝土梁2间固定连接有若干弹性连接杆6，混凝土柱1和混凝土梁2通过连接块3、刚性连接杆5和弹性连接杆6连接，当混凝土柱1受到地震影响而上下运动时，连接块3随混凝土柱1上下运动并受到剪切力影响，弹性连接杆6通过弹性形变降低混凝土梁2的震动幅度，避免混凝土梁在连接节点处受到剪切力而损坏，提高混凝土梁2的抗震能力；
混凝土柱1在连接槽101正下方固定设置有弹性垫板4，且弹性垫板4位于混凝土梁2下方，弹性垫板4起到支撑和缓冲作用，当弹性垫板4随混凝土柱1上下震动时，混凝土梁2在弹性垫板4弹力作用下减小震动幅度，提高混凝土梁2的抗震能力，当震动停止后，混凝土梁2和弹性垫板4恢复原状，同时，在初始状态下混凝土梁2挤压在弹性垫板4上形成预应力，增强对地震中向上的纵波的抗震能力；
混凝土柱1内部开设有空槽，空槽内部固定连接有隔板9，隔板9将空槽分隔为上下分布的防火溶质腔102和防火溶剂腔103，防火溶质腔102中放置有防火溶质，防火溶剂腔103中放置有防火溶剂，防火溶质和防火溶质混合后形成防火溶液起到防火效果，防火溶质和防火溶质单独存放增长保质期，避免防火溶液长时间储存导致变质，隔板9上开设有通孔91，防火溶质可通过通孔91进入防火溶剂腔103中与防火溶剂混合；
混凝土梁2靠近混凝土柱1的一端固定连接有弹性钢丝绳7，弹性钢丝绳7靠近连接块3的一端依次活动穿过连接块3、防火溶剂腔103并伸出混凝土柱1，且弹性钢丝绳7伸出混凝土柱1的一端固定连接有固定块8，且固定块8固定连接在混凝土柱1外壁上，弹性钢丝绳7将混凝土柱1和混凝土梁2连接成一个整体，提高整体装置的稳固性，当混凝土柱1在地震影响下向上运动时，混凝土梁2向上运动幅度小于混凝土柱1向上运动幅度，使得弹性钢丝绳7被拉长，震动停止后弹性钢丝绳7为恢复原状拉动混凝土梁2向上运动，混凝土梁2在弹性垫板4和弹性钢丝绳7共同作用下向上运动复位；
通孔91下方活动设置有挡板10，挡板10挡住通孔91防止防火溶质与防火溶剂混合，挡板10一端固定连接有复位弹簧11，复位弹簧11使得挡板10在无外力作用下位于通孔91下方，伸进防火溶剂腔103的弹性钢丝绳7在靠近固定块8的绳身外侧固定套设有推动杆12，推动杆12靠近隔板9的一端与挡板10相配合，当混凝土柱1在地震影响下向上运动时，混凝土梁2向上运动幅度小于混凝土柱1向上运动幅度，弹性钢丝绳7被拉长，推动杆12向靠近挡板10的方向运动，当弹性钢丝绳7拉长位移使得推动杆12推动挡板10离开通孔91时，防火溶质通过通孔91进入防火溶剂腔103中与防火溶剂混合；
推动杆12远离隔板9的一端在靠近连接块3的一侧固定连接有齿板13，防火溶剂腔103内部活动设置有转动柱14，转动柱14上部外侧固定连接有与齿板13配合的轮齿，且转动柱14外侧固定连接有若干转动叶片15，推动杆12运动带动齿板13运动，齿板13运动带动转动柱14转动，转动柱14转动带动转动叶片15转动，转动叶片15转动搅拌防火溶剂，避免防火溶剂长时间不流动而变质，当防火溶质进入防火溶剂中时，转动叶片15转动加快两者的混合；
混凝土柱1开设有出液口104，且出液口104与防火溶剂腔103连通，出液口104内部活动设置有活塞16，活塞16与转动柱14间固定连接有连接绳17，连接绳17随转动柱14旋转而缠绕在转动柱14上，当推动杆12推动挡板10离开通孔91时，连接绳17拉动活塞16离开出液口104，使得防火溶剂腔103中混合后的防火溶液通过出液口104进入外部环境，起到防火作用。
具体的，混凝土柱1靠近混凝土梁2的侧壁上固定连接有U型套板18，且弹性垫板4固定连接在U型套板18内底壁上，混凝土梁2靠近混凝土柱1的一端活动设置在U型套板18内部，U型套板18为弹性垫板4提高支撑力，且U型套板18对混凝土梁2起到限位作用，避免混凝土梁2在地震中发生错位，提高混凝土梁2的安全和稳固性能。
具体的，复位弹簧11固定连接在挡板10靠近连接块3的一端，且复位弹簧11远离挡板10的一端固定连接有固定柱19，固定柱19固定连接在防火溶剂腔103内壁上。
具体的，连接绳17长度大于活塞16、转动柱14与连接绳17连接位置间的距离，连接绳17随转动柱14旋转而缠绕在转动柱14上，当推动杆12推动挡板10离开通孔91时，连接绳17拉动活塞16离开出液口104。
工作原理：当混凝土柱1在地震影响下向上运动时，混凝土梁2向上运动幅度小于混凝土柱1向上运动幅度，弹性钢丝绳7被拉长，推动杆12向靠近挡板10的方向运动，当弹性钢丝绳7拉长位移使得推动杆12推动挡板10离开通孔91时，防火溶质通过通孔91进入防火溶剂腔103中与防火溶剂混合形成防火溶液；
推动杆12运动带动齿板13运动，齿板13运动带动转动柱14转动，转动柱14转动带动转动叶片15转动，当推动杆12推动挡板10离开通孔91时，连接绳17拉动活塞16离开出液口104，使得防火溶剂腔103中混合后的防火溶液通过出液口104进入外部环境。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种装配式预应力混凝土框架结构抗震节点，包括混凝土柱(1)和混凝土梁(2)，其特征在于：所述混凝土柱(1)靠近混凝土梁(2)的一侧开设有连接槽(101)，所述连接槽(101)内部活动穿过有连接块(3)，所述连接块(3)伸入连接槽(101)内部的一端与连接槽(101)内壁间固定连接有若干刚性连接杆(5)，所述连接块(3)靠近混凝土梁(2)的一端与混凝土梁(2)间固定连接有若干弹性连接杆(6)；
所述混凝土柱(1)在连接槽(101)正下方固定设置有弹性垫板(4)，且弹性垫板(4)位于混凝土梁(2)下方；
所述混凝土柱(1)内部开设有空槽，所述空槽内部固定连接有隔板(9)，所述隔板(9)将空槽分隔为上下分布的防火溶质腔(102)和防火溶剂腔(103)，所述隔板(9)上开设有通孔(91)；
所述混凝土梁(2)靠近混凝土柱(1)的一端固定连接有弹性钢丝绳(7)，所述弹性钢丝绳(7)靠近连接块(3)的一端依次活动穿过连接块(3)、防火溶剂腔(103)并伸出混凝土柱(1)，且弹性钢丝绳(7)伸出混凝土柱(1)的一端固定连接有固定块(8)，且固定块(8)固定连接在混凝土柱(1)外壁上；
所述通孔(91)下方活动设置有挡板(10)，所述挡板(10)一端固定连接有复位弹簧(11)，伸进防火溶剂腔(103)的所述弹性钢丝绳(7)在靠近固定块(8)的绳身外侧固定套设有推动杆(12)，所述推动杆(12)靠近隔板(9)的一端与挡板(10)相配合；
所述推动杆(12)远离隔板(9)的一端在靠近连接块(3)的一侧固定连接有齿板(13)，所述防火溶剂腔(103)内部活动设置有转动柱(14)，所述转动柱(14)上部外侧固定连接有与齿板(13)配合的轮齿，且转动柱(14)外侧固定连接有若干转动叶片(15)；
所述混凝土柱(1)开设有出液口(104)，且出液口(104)与防火溶剂腔(103)连通，所述出液口(104)内部活动设置有活塞(16)，所述活塞(16)与转动柱(14)间固定连接有连接绳(17)。
2.根据权利要求1所述的一种装配式预应力混凝土框架结构抗震节点，其特征在于：所述混凝土柱(1)靠近混凝土梁(2)的侧壁上固定连接有U型套板(18)，且弹性垫板(4)固定连接在U型套板(18)内底壁上，所述混凝土梁(2)靠近混凝土柱(1)的一端活动设置在U型套板(18)内部。
3.根据权利要求1所述的一种装配式预应力混凝土框架结构抗震节点，其特征在于：所述复位弹簧(11)固定连接在挡板(10)靠近连接块(3)的一端，且复位弹簧(11)远离挡板(10)的一端固定连接有固定柱(19)，所述固定柱(19)固定连接在防火溶剂腔(103)内壁上。
4.根据权利要求1所述的一种装配式预应力混凝土框架结构抗震节点，其特征在于：所述连接绳(17)长度大于活塞(16)、转动柱(14)与连接绳(17)连接位置间的距离。
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