CN113216412A - 一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点 - Google Patents

一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点，包括相互对称设置的第一耳板组和第二耳板组，两个耳板组分别包括多个相互平行设置的耳板，耳板的一端与钢柱固定连接，耳板的另一端为凸出端、且与拉索活动连接，钢柱外设置有外表面与多个钢梁/钢支撑连接的竖向环板，多个钢梁/钢支撑之间形成十字交叉结构，耳板的平面与钢梁/钢支撑的平面之间存在夹角，耳板与钢梁/钢支撑之间不发生干涉。与现有技术相比，本发明在多结构构件连接的复杂受力情况下，不仅能提供足够承载力、减小节点体积、造型美观、便于施工安装与后续调节维护，而且在拉索与钢梁/钢支撑受力方向不一致时，能够有效解决节点中各结构构件之间力的有效传递问题。

Description

一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，尤其是涉及一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点。
背景技术
近年来，随着我国建筑设计行业的迅猛发展，斜拉结构的应用愈加广泛。而斜拉结构的实现，其配套的节点设计及技术非常重要，节点设计的优劣，对结构整体安全性、工程造价、建筑效果都有非常大的影响。
目前常规的斜拉结构多采用锚箱式、锚管式、拉锚式、单耳板式等拉索节点形式，其节点难以兼顾体积小、造型佳、承载力大、施工安装与后续使用中维护方便等要求，尤其是在梁、柱、支撑、拉索等多结构构件连接的复杂条件下，由于受力情况复杂，导致上述问题非常明显，当拉索与钢梁/钢支撑受力方向不一致时，节点内各结构构件之间无法进行力的有效传递。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点，以在多结构构件连接的情况下提高节点承载力，同时保证钢梁/钢支撑到节点之间力的有效传递。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点，包括相互对称设置的第一耳板组和第二耳板组，所述第一耳板组和第二耳板组分别包括多个相互平行设置的耳板，所述耳板的一端与钢柱固定连接，所述耳板的另一端为凸出端，所述凸出端与拉索活动连接，所述钢柱外设置有竖向环板，所述竖向环板的外表面连接有多个钢梁/钢支撑，所述多个钢梁/钢支撑之间形成十字交叉结构，所述耳板的平面与钢梁/钢支撑的平面之间存在夹角，所述耳板与钢梁/钢支撑之间不发生干涉。
进一步地，所述耳板具体包括相互连接为一体的直角梯形部和凸出弧形部，所述凸出弧形部与直角梯形部的斜边相连接，所述直角梯形部与钢柱固定连接，所述凸出弧形部与拉索活动连接。
进一步地，所述凸出弧形部通过销轴与拉索活动连接。
进一步地，所述凸出弧形部设有用于穿过销轴的销轴孔，所述销轴孔的两侧设置有耳板贴板。
进一步地，所述竖向环板与钢柱之间设置有相互平行的三个外环板。
进一步地，所述竖向环板与钢柱之间设置有与钢梁/钢支撑相对应的第一加劲板。
进一步地，所述钢柱内自上而下依次设置有第一水平内隔板、第二水平内隔板和第三水平内隔板，所述第一水平内隔板至第三水平内隔板之间连接有垂直的纵向内隔板，所述耳板的直角梯形部插入钢柱与纵向内隔板连接，所述纵向内隔板的两端分别设置有第二加劲板。
进一步地，所述第一水平内隔板、第二水平内隔板和第三水平内隔板的安装位置与三个外环板的安装位置相对应、且与钢梁/钢支撑的翼缘位置相对应。
进一步地，所述耳板的直角梯形部依次插入竖向环板、外环板和钢柱后与纵向内隔板进行焊接固定。
进一步地，所述钢梁/钢支撑具体为钢梁时，所述竖向环板的高度与钢梁的高度相同。
与现有技术相比，本发明通过设置两个相互对称设置的耳板组，在耳板组内设置多个平行设置的耳板，将耳板的一端与钢柱固定连接、另一端与拉索活动连接，以此有效增强节点的承载力，方便施工安装及后期维护，基于双向对称设计，能够平衡节点受力，更加适用于多拉索交汇的应用场景，通过设计凸出型耳板，能够在拉索与钢梁/钢支撑受力方向不一致时，有效保证节点内各结构构件之间力的有效传递；
本发明基于力流设计，将耳板设计为相互连接成一体的直角梯形部和凸出弧形部，相比于传统的半圆形与矩形组合结构耳板，不仅能够保证多结构构件连接情况下节点的受力均匀性，避免发生应力集中破坏的现象，而且能够减小节点体积、使节点曲线合理、提升节点的造型美观，并且基于凸出弧形部能够进一步保证力的有效传递；
本发明通过在耳板销轴孔的两侧设置耳板贴板，进一步增强节点承载力；通过在钢柱内设置水平内隔板、纵向内隔板、在钢柱与竖向环板之间设置外环板以及对位于钢梁/钢支撑的第一加劲板，以此加强钢柱与耳板的连接、同时能够合理地将拉索、钢梁/钢支撑上的力可靠传递至钢柱；通过在纵向内隔板两端(及对应于拉索方向同侧与对侧)设置第二加劲板，能够更好地平衡凸出型耳板设计产生的附加弯矩，从而增强节点的整体性、实现整个节点结构的稳固性。
附图说明
图1为本发明的俯视结构示意图；
图2为图1的A-A剖面结构示意图；
图3为图1的B-B剖面结构示意图；
图4为凸出型耳板与纵向内隔板的连接结构示意图；
图中标记说明：1、拉索，2、钢柱，3、耳板，4、耳板贴板，5、销轴，6、外环板，71、水平内隔板，72、纵向内隔板，8、钢梁/钢支撑，91、第一加劲板，92、第二加劲板，10、竖向环板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1～图3所示，一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点，包括相互对称设置的第一耳板组和第二耳板组，第一耳板组和第二耳板组分别包括多个相互平行设置的耳板3，耳板3的一端与钢柱2固定连接，耳板3的另一端为凸出端，凸出端与拉索1活动连接，钢柱2外设置有竖向环板10，竖向环板10的外表面连接有多个钢梁/钢支撑8，当钢梁/钢支撑8具体为钢梁时，竖向环板10的高度与钢梁的高度相同，多个钢梁/钢支撑8之间形成十字交叉结构，由于拉索1与钢梁/钢支撑8受力方向不一致，因此耳板3的平面与钢梁/钢支撑8的平面之间存在夹角，耳板3与钢梁/钢支撑8之间不发生干涉。
其中，如图4所示，耳板3具体包括相互连接为一体的直角梯形部和凸出弧形部，凸出弧形部与直角梯形部的斜边相连接，凸出弧形部与拉索1活动连接，本实施例中，凸出弧形部通过销轴5与拉索1活动连接，凸出弧形部设有用于穿过销轴5的销轴孔，销轴孔的两侧设置有耳板贴板4；
直角梯形部与钢柱2固定连接，具体的，竖向环板10与钢柱2之间设置有相互平行的三个外环板6，钢柱2内自上而下依次设置有三个水平内隔板71，三个水平内隔板71之间连接有垂直的纵向内隔板72，三个水平内隔板71的安装位置与三个外环板6的安装位置相对应、且与钢梁/钢支撑8的翼缘位置相对应，耳板的直角梯形部依次插入竖向环板10、外环板6和钢柱2后与纵向内隔板72进行焊接固定.
此外，竖向环板10与钢柱2之间还设置有与钢梁/钢支撑8相对应的第一加劲板91，纵向内隔板72的两端分别设置有第二加劲板92。
综上所述，本发明提出一种用于大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点，包括两组(两块)相互对称设置的耳板、耳板贴板、内隔板、外环板、销轴、钢柱、钢梁/钢支撑，将两组耳板内的各耳板相互平行放置，耳板的凸出端设有销轴孔，拉索通过销轴与耳板连接，耳板贴板位于销轴孔两侧，在不影响钢梁/钢支撑传力路径的前提下，耳板另一端对称地仅插入钢柱中、并通过纵向内隔板相连，另于纵向内隔板两端(即拉索方向同侧与对侧)设置第二加劲板，以更好地平衡凸出型设计产生的附加弯矩，增强节点整体性。
由上述技术方案可以看出，大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点通过多块耳板及贴板的组合作用增强了节点的承载力，控制了节点体积，并通过基于力流的精细化设计使节点曲线合理、设计对称、造型美观；采用耳板销轴组合的拉索锚固方式便于施工安装与后续维护；通过设置外环板以及同钢梁/钢支撑对位的第一加劲板合理地将拉索、钢梁/支撑上的力传递至钢柱；同时通过合理的双向对称设计便于节点受力的平衡，适用于多索交汇的情况；凸出型的耳板设计可在拉索方向与钢梁/支撑方向不一致时保证钢梁/钢支撑到节点之间力的有效传递。

Claims (10)

1.一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点，其特征在于，包括相互对称设置的第一耳板组和第二耳板组，所述第一耳板组和第二耳板组分别包括多个相互平行设置的耳板(3)，所述耳板(3)的一端与钢柱(2)固定连接，所述耳板(3)的另一端为凸出端，所述凸出端与拉索(1)活动连接，所述钢柱(2)外设置有竖向环板(10)，所述竖向环板(10)的外表面连接有多个钢梁/钢支撑(8)，所述多个钢梁/钢支撑(8)之间形成十字交叉结构，所述耳板(3)的平面与钢梁/钢支撑(8)的平面之间存在夹角，所述耳板(3)与钢梁/钢支撑(8)之间不发生干涉。
2.根据权利要求1所述的一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点，其特征在于，所述耳板(3)具体包括相互连接为一体的直角梯形部和凸出弧形部，所述凸出弧形部与直角梯形部的斜边相连接，所述直角梯形部与钢柱(2)固定连接，所述凸出弧形部与拉索(1)活动连接。
3.根据权利要求2所述的一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点，其特征在于，所述凸出弧形部通过销轴(5)与拉索(1)活动连接。
4.根据权利要求3所述的一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点，其特征在于，所述凸出弧形部设有用于穿过销轴(5)的销轴孔，所述销轴孔的两侧设置有耳板贴板(4)。
5.根据权利要求2所述的一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点，其特征在于，所述竖向环板(10)与钢柱(2)之间设置有相互平行的三个外环板(6)。
6.根据权利要求1所述的一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点，其特征在于，所述竖向环板(10)与钢柱(2)之间设置有与钢梁/钢支撑(8)相对应的第一加劲板(91)。
7.根据权利要求5所述的一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点，其特征在于，所述钢柱(2)内自上而下依次设置有第一水平内隔板(71)、第二水平内隔板(71)和第三水平内隔板(71)，所述第一水平内隔板(71)至第三水平内隔板(71)之间连接有垂直的纵向内隔板(72)，所述耳板(3)的直角梯形部插入钢柱(2)与纵向内隔板(72)连接，所述纵向内隔板(72)的两端分别设置有第二加劲板(92)。
8.根据权利要求7所述的一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点，其特征在于，所述第一水平内隔板(71)、第二水平内隔板(71)和第三水平内隔板(71)的安装位置与三个外环板(6)的安装位置相对应、且与钢梁/钢支撑(8)的翼缘位置相对应。
9.根据权利要求7所述的一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点，其特征在于，所述耳板(3)的直角梯形部依次插入竖向环板(10)、外环板(6)和钢柱(2)后与纵向内隔板(72)进行焊接固定。
10.根据权利要求1所述的一种大跨度斜拉结构的凸出型双向双索梁柱连接节点，其特征在于，所述钢梁/钢支撑(8)具体为钢梁时，所述竖向环板(10)的高度与钢梁的高度相同。
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