CN113529945A - 一种自复位梁柱耗能连接件及其施工方法 - Google Patents

一种自复位梁柱耗能连接件及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自复位梁柱耗能连接件及其施工方法，包括柱侧端板，柱侧端板与梁侧端板竖向平行设置在梁柱节点处，连接型钢固定设置在柱侧端板与梁侧端板之间；两个耗能单元对称设置在连接型钢的上下两侧；抗剪件及预应力筋均设置在梁侧端板与预制梁的梁端之间，抗剪件的一端与梁侧端板固定连接，另一端伸入至预制梁的梁端；预应力筋的一端固定穿插在预制梁中；预应力筋的另一端贯穿梁侧端板后，通过螺栓锚固在梁侧端板上；本发明将预应力筋与梁柱耗能连接件的梁端端板锚固，能够实现在预制工厂完成对预应力筋的张拉，最大限度的保证了构件的自复位能力；抗剪件能够分担预应力筋承担的剪力与弯矩，减弱了耗能连接件变形带来的应力损失。

Description

一种自复位梁柱耗能连接件及其施工方法
技术领域
本发明属于装配式建筑技术领域，特别涉及一种自复位梁柱耗能连接件及其施工方法。
背景技术
装配式混凝土框架中，预制梁柱相连的部位称为节点核心区，是主体结构受力的关键部位；节点核心区在结构中处于弯矩、剪力及轴力复合作用的受力状态下。
目前，节点的自复位能力往往依靠无粘结预应力筋来实现，其虽然可以提高结构在震后的自复位能力，但耗能能力较弱；并会在梁端产生较大的应力集中，使得梁端部分的混凝土容易出现破坏，造成梁柱节点的抗弯性能减弱；如果仅靠预应力筋来抵抗弯矩和承担剪力，必然会带来一定的应力损失，导致震后自复位能力变差；且现有梁柱连接节点的预应力筋大多直接锚固在预制柱上，导致只能用于边节点和十字节点，应用范围也受到限制。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种自复位梁柱耗能连接件及其施工方法，以解决现有节点的自复位能力依靠无粘结预应力筋来实现，耗能能力较弱，震后自复位能力较差的技术问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明提供了一种自复位梁柱耗能连接件，所述梁柱耗能连接件设置在预制柱与预制梁的连接节点处；所述梁柱耗能连接件包括柱侧端板、两个耗能单元、梁侧端板、连接型钢、抗剪件及预应力筋；
柱侧端板与梁侧端板竖向平行设置在梁柱节点处，连接型钢固定设置在柱侧端板与梁侧端板之间；两个耗能单元对称设置在连接型钢的上下两侧，耗能单元的一端与柱侧端板固定，另一端与预制梁的梁端固定连接；
抗剪件及预应力筋均设置在梁侧端板与预制梁的梁端之间，抗剪件的一端与梁侧端板固定连接，另一端伸入至预制梁的梁端；预应力筋的一端固定穿插在预制梁中；预应力筋的另一端贯穿梁侧端板后，通过螺栓锚固在梁侧端板上。
进一步的，两个耗能单元的结构相同，每个耗能单元包括两个竖向平行的耗能模块，两个耗能模块沿预制梁宽度方向的中线对称设置；每个耗能模块包括柱侧摩擦板、两个耗能板及梁侧摩擦板，柱侧摩擦板的一端与柱侧端板垂直固定，柱侧摩擦板的另一端朝偏离连接节点中心一侧方向弯曲延伸；梁侧摩擦板的一端与预制梁的梁端垂直固定，梁侧摩擦板的另一端朝靠近连接节点中心一侧方向弯曲延伸；两个耗能板对称设置在柱侧摩擦板与梁侧摩擦板的两侧，耗能板的一端通过螺栓与柱侧摩擦板的弯曲端连接，耗能板的另一端与梁侧摩擦板的弯曲端连接。
进一步的，耗能板上设置有第一孔道及第二孔道；其中，第一孔道的长度方向与柱侧摩擦板的弯曲延伸方向一致，第二孔道的长度方向与梁侧摩擦板的弯曲延伸方向一致，且第一孔道与第二孔道在耗能板的中线位置相交贯通设置；
柱侧摩擦板的弯曲端设置第一螺栓孔，第一螺栓孔与第一孔道匹配设置；梁侧摩擦板的弯曲端设置第二螺栓孔，第二螺栓孔与第二孔道匹配设置；
其中一螺栓依次贯穿耗能板的第一孔道及柱侧摩擦板的第一螺栓孔，将柱侧摩擦板与耗能板固定连接在一起；另一螺栓依次贯穿耗能板的第二孔道及梁侧摩擦板的第二螺栓孔，将梁侧摩擦板与耗能板固定连接在一起。
进一步的，预制梁的梁端上下对称设置有耗能件安装槽，两个耗能单元中梁侧摩擦板设置在耗能件安装槽中，并与耗能件安装槽的竖直面固定；
耗能件安装槽的竖直面设置有梁端预埋板，梁端预埋板的一侧与梁侧摩擦板垂直固定，另一侧与预制梁中的梁内纵筋固定连接。
进一步的，预制梁的梁端均匀设置有若干预应力筋孔，预应力筋孔沿预制梁的轴线方向设置；预应力筋的一端穿插固定在预应力筋孔中，另一端贯穿梁侧端板后通过螺栓锚固在梁侧端板上。
进一步的，预制梁的梁端中心处还设置与抗剪件预留孔；抗剪件的一端与梁侧端板的中心焊接固定，另一端穿插在抗剪件预留孔中。
进一步的，还包括柱侧加强板；柱侧加强板设置在预制柱的侧壁上，并与柱侧端板竖向平行且对称设置；柱侧加强板与柱侧端板之间通过高强螺栓杆固定连接在一起；其中，高强螺栓杆水平贯穿设置在预制柱中，高强螺栓杆的一端与柱侧加强板固定连接，另一端与柱侧端板固定连接。
进一步的，柱侧加强板和/或柱侧端板与预制柱的侧壁之间采用灌浆层充填密实。
进一步的，连接型钢采用变截面工字钢，变截面工字钢的腹板竖向设置；变截面工字钢的小截面端与柱侧端板焊接固定，变截面工字钢的大截面端与梁侧端板焊接固定。
本发明还提供了一种自复位梁柱耗能连接件的施工方法，包括以下步骤：
将柱侧端板与梁侧端板分别固定在连接型钢的两端，形成连接件主体；
分别在预制梁的梁端安装抗剪件及预应力筋，并分别与连接件主体中的梁侧端板固连，以使连接件主体与预制梁的固定连接；
将耗能单元的一部分与预制梁的梁端固定连接，将耗能单元的另一部分与柱侧端板固定连接；
吊装带有连接件主体的预制梁，至预制柱的预设安装位置；
将柱侧端板与预制柱固定连接，即所述自复位梁柱耗能连接件施工完成。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种自复位梁柱耗能连接件及其施工方法，通过将预应力筋设置在预制梁的梁端，并将预应力筋与梁柱耗能连接件的梁侧端板锚固，在预应力的作用下，能够使预制构件在震后尽可能恢复到初始状态，自复位能力较好，减少残余变形，有效提高了结构的抗震性能，延长了建筑结构的使用寿命；并且，对预应力筋的张拉能够在预制工厂完成，最大限度的保证了构件的自复位能力，适用不同位置的节点施工；利用抗剪件将梁侧端板与预制梁的梁端进行锚固，抗剪件能够分担预应力筋承担的剪力与弯矩，减弱了构件变形带来的应力损失，增强了梁的抗剪能力与自复位效果。
进一步的，每个耗能模块采用倾斜设置的柱侧摩擦板及梁侧摩擦板，并利用耗能板将柱侧摩擦板与梁侧摩擦板连接，形成斜向耗能摩擦件，有效提高了耗能单元的摩擦耗能能力，增强摩擦板的撬力，更好的耗散梁端弯矩传递的能力，有效提高了梁柱节点的抗弯性能；耗能板的两端分别通过螺栓与柱侧摩擦板及梁侧摩擦板连接，便于对耗能板的震后更换或维护。
进一步的，在预制梁的梁端设置耗能件安装槽，将耗能单元通过耗能连接件中的梁端预埋板与预制梁固定连接；通过设置耗能件安装槽，为预制梁的梁端提供了较大的转动空间，以使耗能单元在地震作用下能够充分变形，实现能量的耗散；同时，避免了预制梁的梁端混凝土因应力集中被压碎导致的抗弯能力下降，有效提高了梁柱耗能连接件的耗能能力，进而提高了结构的抗震性能。
进一步的，通过在预制柱的侧壁上设置柱侧加强板，柱侧加强板与柱侧端板通过高强螺栓杆固定连接，利用高强螺栓杆连接梁柱，满足“强节点，弱构件”的设计理念，实现将塑性铰控制在节点位置，通过节点处的耗能连接件的屈服耗能，达到减振的效果；同时，便于震后更换或修复。
进一步的，柱侧加强板和/或柱侧端板与预制柱的侧壁之间采用灌浆层充填密实，灌浆层能够对高强螺栓杆起到粘结作用，减少了高强螺栓杆的拉力，延缓了柱侧端板的破坏，有效提高了节点刚性，传力更加可靠。
进一步的，连接型钢采用变截面工字型钢，削减梁柱节点端头的刚度，确保了地震作用下，耗能连接件的变形更加充分，有效提高了耗能连接件的耗能能力；同时，采用变截面工字型钢，为耗能连接件的安装预留更多的操作空间，有效降低的安装难度。
附图说明
图1为本发明所述的耗能连接件与预制梁的连接结构示意图；
图2为本发明中的耗能单元结构示意图；
图3为本发明所述的耗能连接件的整体安装布置示意图。
其中，1预制柱，2预制梁，3柱侧端板，4耗能单元，5梁侧端板，6连接型钢，7抗剪件，8预应力筋，9柱侧加强板，10灌浆层；101高强螺栓杆；201梁内纵筋，202耗能件安装槽，203预应力筋孔，204抗剪件预留孔；401柱侧摩擦板，402耗能板，403梁侧摩擦板，404梁端预埋板，405高强螺栓。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如附图1-3所示，本发明提供了一种自复位梁柱耗能连接件，所述梁柱耗能连接件设置在预制柱1与预制梁2的连接节点处；所述梁柱耗能连接件包括柱侧端板3、两个耗能单元4、梁侧端板5、连接型钢6、抗剪件7、预应力筋8及柱侧加强板9。
柱侧端板3与梁侧端板5竖向平行设置在梁柱节点处，柱侧端板3与梁侧端板5间隔设置；连接型钢6固定设置在柱侧端板3与梁侧端板5之间；其中，柱侧端板3的一侧与预制柱1的侧壁固定连接，柱侧端板3的另一侧与连接型钢6的一端连接；连接型钢6的另一端与梁侧端板5的一侧固定连接，梁侧端板5的另一侧与预制梁2的梁端固定连接。
两个耗能单元4对称设置在连接型钢6的上下两侧，耗能单元4的一端与柱侧端板3固定连接，另一端与预制梁2的梁端固定连接。
本发明中，两个耗能单元4的结构相同，每个耗能单元4包括两个竖向平行的耗能模块，两个耗能模块沿预制梁2宽度方向的中线对称设置；每个耗能模块包括柱侧摩擦板401、两个耗能板402及梁侧摩擦板403；柱侧摩擦板401的一端与柱侧端板3垂直固定，柱侧摩擦板401的另一端朝偏离连接节点中心一侧方向弯曲延伸；梁侧摩擦板403的一端与预制梁2的梁端垂直固定，梁侧摩擦板403的另一端朝靠近连接节点中心一侧方向弯曲延伸；两个耗能板402对称设置在柱侧摩擦板401与梁侧摩擦板403的两侧，且位于柱侧摩擦板401与梁侧摩擦板403之间；耗能板402的一端通过高强螺栓405与柱侧摩擦板401的弯曲端固定连接，耗能板402的另一端与梁侧摩擦板402的弯曲端固定连接。
耗能板402上设置有第一孔道及第二孔道，第一孔道及第二孔道均为圆角矩形条形孔；其中，第一孔道的长度方向与柱侧摩擦板401的弯曲延伸方向一致，第二孔道的长度方向与梁侧摩擦板403的弯曲延伸方向一致，且第一孔道与第二孔道在耗能板402的中线位置相交贯通设置；柱侧摩擦板401的弯曲端设置有第一螺栓孔，第一螺栓孔与第一孔道匹配设置；梁侧摩擦板403的弯曲端设置第二螺栓孔，第二螺栓孔与第二孔道匹配设置；其中一个高强螺栓405依次贯穿耗能板402的第一孔道及柱侧摩擦板401的第一螺栓孔，将柱侧摩擦板401与耗能板402固定连接在一起；另一个高强螺栓405依次贯穿耗能板402的第二孔道及梁侧摩擦板403的第二螺栓孔，将梁侧摩擦板403与耗能板402固定连接在一起。
本发明中，每个耗能模块采用倾斜设置的柱侧摩擦板及梁侧摩擦板，并利用耗能板将柱侧摩擦板与梁侧摩擦板连接，形成斜向耗能摩擦件，有效提高了耗能单元的摩擦耗能能力，增强摩擦板的撬力，更好的耗散梁端弯矩传递的能力，有效提高了梁柱节点的抗弯性能；耗能板的两端分别通过螺栓与柱侧摩擦板及梁侧摩擦板连接，便于对耗能板的震后更换或维护。
优选的，耗能板402上的第一孔道及第二孔道分别设置有两个，且两个第一孔道或两个第二孔道平行设置；同样的，柱侧摩擦板401上的第一螺栓孔及梁侧摩擦板403上的第二螺栓孔的个数也分别为两个，并分别与第一孔道或第二孔道对应匹配设置。
预制梁2的梁端上下对称设置有耗能件安装槽202，两个耗能单元4中的梁侧摩擦板403设置在耗能件安装槽202中，并与耗能件安装槽202的竖直面固定；耗能件安装槽202的竖直面上设置有梁端预埋板406，梁端预埋板406的一侧与梁侧摩擦板403垂直固定，梁端预埋板406的另一侧与预制梁2的梁内纵筋201焊接固定；优选的，梁内纵筋201采用墩头形式垂直焊接在梁端预埋板406上。
本发明中，预制梁2的梁端均匀设置有若干预应力筋孔203，每个预应力筋孔203中穿设有预应力筋8；梁侧端板5通过预应力筋8与预制梁2的梁端固定，即利用梁侧端板5实现对预应力筋8的锚固固定；预应力筋8的一端穿插固定在预制梁2的预应力筋孔203中，另一端贯穿梁侧端板5后通过螺栓锚固在梁侧端板5上；梁侧端板5与预制梁2之间还设置有抗剪件7，预制梁2的梁端中心处设置有抗剪件预留孔204，抗剪件7的一端与梁侧端板5的中心焊接固定，另一端穿插在抗剪件预留孔204中；优选的，抗剪件7为工字钢抗剪件，工字钢抗剪件与预制梁2同轴线设置，且工字钢抗剪件的腹板竖向设置。
本发明中，连接型钢6采用变截面工字钢，变截面工字钢的腹板竖向设置，且与预制梁2的竖向中轴面共平面设置；变截面工字钢的小截面端与柱侧端板3焊接固定，变截面工字钢的大截面端与梁侧端板5焊接固定；连接型钢采用变截面工字型钢，削减梁柱节点端头的刚度，确保了地震作用下，耗能连接件的变形更加充分，有效提高了耗能连接件的耗能能力；同时，采用变截面工字型钢，为耗能连接件的安装预留更多的操作空间，有效降低的安装难度。
柱侧加强板9设置在预制柱1的侧壁上，柱侧加强板9位于远离预制梁2的一侧设置，并与柱侧端板3竖向平行且对称设置；柱侧加强板9与柱侧端板3之间通过高强螺栓杆101固定连接在一起；其中，高强螺栓杆101水平贯穿设置在预制柱1中，高强螺栓杆101的一端通过螺栓与柱侧加强板9固定连接，高强螺栓杆101的另一端通过螺栓与柱侧端板3固定连接；本发明中，通过在预制柱的侧壁上设置柱侧加强板，柱侧加强板与柱侧端板通过高强螺栓杆固定连接，利用高强螺栓杆连接梁柱，当发生大震时，能够满足“强节点，弱构件”的设计理念；将塑性铰控制在节点位置，通过节点处的耗能连接件的屈服耗能，达到减振的效果；同时，便于震后更换或修复。
柱侧加强板9与预制柱1的侧壁之间设置有灌浆层10，柱侧端板3与预制柱1的侧壁之间设置灌浆层10；通过在柱侧加强板或柱侧端板3与预制柱1的侧壁之间采用高强灌浆料灌注形成灌浆层10；本发明中，柱侧加强板和/或柱侧端板与预制柱的侧壁之间采用灌浆层充填密实，灌浆层能够对高强螺栓杆起到粘结作用，减少了高强螺栓杆的拉力，延缓了柱侧端板的破坏，有效提高了节点刚性，传力更加可靠
本发明所述的一种自复位梁柱耗能连接件的施工方法，包括以下步骤：
将柱侧端板与梁侧端板分别固定在连接型钢的两端，形成连接件主体；
分别在预制梁的梁端安装抗剪件及预应力筋，并分别与连接件主体中的梁侧端板固连，以使连接件主体与预制梁的固定连接；
将耗能单元的一部分与预制梁的梁端固定连接，将耗能单元的另一部分与柱侧端板固定连接；
吊装带有连接件主体的预制梁，至预制柱的预设安装位置；
将柱侧端板与预制柱固定连接，即所述自复位梁柱耗能连接件施工完成。
具体施工过程如下：
将变截面工字钢的两端分别与柱侧端板和梁侧端板焊接固定，形成连接件主体；
将柱侧摩擦板与连接件主体中的柱侧端板焊接固定；
将梁侧摩擦板和梁端预埋板焊接固定，并将预制梁的梁内纵筋采用墩头形式垂直焊接在梁端预埋板上，形成梁端预埋件；之后将梁端预埋件安装在预制梁的顶部及底部，确保梁端预埋板位于耗能件安装槽的竖直面；通过设置耗能件安装槽，能够使梁端在地震作用下产生更大的转角，以使耗能连接件充分发挥耗能作用。
将工字钢抗剪件插入预制梁的抗剪件预留孔中，将预应力筋的一端插入预制梁的预应力筋空中，另一端贯穿梁侧端板，通过梁侧端板对预应力筋进行锚固；通过设置抗剪件，能够有效分担预应力筋承担的剪力与弯矩，减小了耗能连接件变形带来的应力损失，增强预制梁的抗剪能力和自复位效果。
将耗能板的两端分别通过高强螺栓与柱侧摩擦板及梁侧摩擦板连接，通过耗能板与柱侧摩擦板或梁侧摩擦板的变形耗散能力。
将带有连接件主体、耗能单元及梁端预埋件的预制梁吊装至预制柱的预设安装位置，并通过高强螺栓杆将柱侧加强板及柱侧端板固定在预制柱上，即所述自复位梁柱耗能连接件施工完成。
本发明所述的自复位梁柱耗能连接件，利用所述梁柱耗能连接件对预制梁柱的连接节点进行连接，以期满足建筑设计及施工的需求，在地震荷载作用下，利用柱侧摩擦板及梁侧摩擦板与耗能板之间摩擦耗能，实现耗散大量能量，达到在震后恢复到初始状态的目的。
本发明中，预制柱采用预制混凝土柱，预制混凝土柱的梁柱节点位置处设置有螺栓通孔，用于高强螺栓杆贯穿，以连接预制柱两侧壁的柱侧端板及柱侧加强板；预制梁采用预制混凝土梁；预制混凝土梁靠近预制柱一端的梁端顶部及底部，分别设置有耗能件安装槽；采用在耗能件安装的竖直面上设置梁端预埋板，利用梁端预埋板与耗能单元中的梁侧摩擦板连接，实现与梁柱耗能连接件相连；预制梁的梁端面设置有若干沿预制混凝土梁轴向延伸的预应力筋孔，每根预应力筋穿过预应力筋孔后与梁侧端板固定连接，预制梁的梁端面中心设置有抗剪件预留孔，抗剪件预留孔为方形开口，用于安装抗剪件。
本发明中，柱侧端板、变截面工字钢及梁侧端板焊接固定在一起，形成连接件主体；并将工字钢抗剪件与连接件主体焊接固定；柱侧端板通过高强螺栓杆与柱侧加强板和预制混凝土柱固定连接在一起；耗能单元的一端设置在预制梁梁端的耗能件安装槽中，通过梁端预埋板与预制梁连接；耗能单元的另一端与连接件主体结构焊接；耗能单元中，耗能板的一端与柱侧摩擦板通过螺栓固连，耗能板的另一端与梁侧摩擦板通过螺栓固连。
本发明所述的自复位梁柱耗能连接件，通过高强螺栓杆连接预制梁柱，当发生大震时，能够满足“强节点，弱构件”的设计理念，将塑性铰的发生控制在梁柱耗能连接件的位置，通过梁柱耗能连接件的耗能屈服，达到减震的效果，同时便于震后的修复与更换。
本发明中，将预应力筋锚固在梁柱耗能连接件上，区别于传统的直接锚固在预制柱上的方式，能够同时适用于各个位置的连接节点；因为施工现场环境复杂，在现场对于预应力筋进行张拉经常受到影响，而本发明可以在预制工厂完成预应力筋的张拉，最大限度地保证了构件的自复位能力；
本发明中，该连接方式属于耗能连接件，所设计梁柱耗能连接件的钢材具有优良的耗能性能，在小震过程中能够提供足够的承载力以保证主体结构的安全；在大震过程中，能够充分发挥其延性进行耗能，使重要结构所受的地震能量减少从而最大限度地保证主体结构的安全；通过在梁侧端板与预制梁之间设置预应力筋，具有自复位效果，在预应力的作用下，能够使预制构件在震后尽可能恢复到初始状态，减少残余变形；并且能够便于震后进行维修或更换；传统自复位主要依靠预应力筋来承担弯矩和剪力，变形后容易发生应力损失，导致承载能力下降，本发明增设了抗剪件，分担了弯矩和剪力，可有效提高钢筋混凝土结构的抗剪承载力和抵抗残余变形的能力，在地震发生后仍能保持良好的自复位能力，对结构抗震和延长建筑使用寿命更加有利。
本发明中，耗能单元采用斜向耗能摩檫件，可显著提高摩檫耗能的能力，增强摩擦板的撬力，更好的耗散梁端弯矩传递的能量，同时该节点可以完全隐藏于建筑完成面之下，对建筑之后的施工与结构的美观度都不会造成影响。
上述实施例仅仅是能够实现本发明技术方案的实施方式之一，本发明所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制，还包括在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。

Claims (10)

1.一种自复位梁柱耗能连接件，其特征在于，所述梁柱耗能连接件设置在预制柱(1)与预制梁(2)的连接节点处；所述梁柱耗能连接件包括柱侧端板(3)、两个耗能单元(4)、梁侧端板(5)、连接型钢(6)、抗剪件(7)及预应力筋(8)；
柱侧端板(3)与梁侧端板(5)竖向平行设置在梁柱节点处，连接型钢(6)固定设置在柱侧端板(3)与梁侧端板(5)之间；两个耗能单元(4)对称设置在连接型钢(6)的上下两侧，耗能单元(4)的一端与柱侧端板(3)固定，另一端与预制梁(2)的梁端固定连接；
抗剪件(7)及预应力筋(8)均设置在梁侧端板(5)与预制梁(2)的梁端之间，抗剪件(7)的一端与梁侧端板(5)固定连接，另一端伸入至预制梁(2)的梁端；预应力筋(8)的一端固定穿插在预制梁(2)中；预应力筋(8)的另一端贯穿梁侧端板(5)后，通过螺栓锚固在梁侧端板(5)上。
2.根据权利要求1所述的一种自复位梁柱耗能连接件，其特征在于，两个耗能单元(4)的结构相同，每个耗能单元(4)包括两个竖向平行的耗能模块，两个耗能模块沿预制梁(2)宽度方向的中线对称设置；每个耗能模块包括柱侧摩擦板(401)、两个耗能板(402)及梁侧摩擦板(403)，柱侧摩擦板(401)的一端与柱侧端板(3)垂直固定，柱侧摩擦板(401)的另一端朝偏离连接节点中心一侧方向弯曲延伸；梁侧摩擦板(403)的一端与预制梁(2)的梁端垂直固定，梁侧摩擦板(403)的另一端朝靠近连接节点中心一侧方向弯曲延伸；两个耗能板(402)对称设置在柱侧摩擦板(401)与梁侧摩擦板(403)的两侧，耗能板(402)的一端通过螺栓与柱侧摩擦板(401)的弯曲端连接，耗能板(402)的另一端与梁侧摩擦板(402)的弯曲端连接。
3.根据权利要求2所述的一种自复位梁柱耗能连接件，其特征在于，耗能板(402)上设置有第一孔道及第二孔道；其中，第一孔道的长度方向与柱侧摩擦板(401)的弯曲延伸方向一致，第二孔道的长度方向与梁侧摩擦板(403)的弯曲延伸方向一致，且第一孔道与第二孔道在耗能板(402)的中线位置相交贯通设置；
柱侧摩擦板(401)的弯曲端设置第一螺栓孔，第一螺栓孔与第一孔道匹配设置；梁侧摩擦板(403)的弯曲端设置第二螺栓孔，第二螺栓孔与第二孔道匹配设置；
其中一螺栓依次贯穿耗能板(402)的第一孔道及柱侧摩擦板(401)的第一螺栓孔，将柱侧摩擦板(401)与耗能板(402)固定连接在一起；另一螺栓依次贯穿耗能板(402)的第二孔道及梁侧摩擦板(403)的第二螺栓孔，将梁侧摩擦板(403)与耗能板(402)固定连接在一起。
4.根据权利要求2所述的一种自复位梁柱耗能连接件，其特征在于，预制梁(2)的梁端上下对称设置有耗能件安装槽(202)，两个耗能单元(4)中梁侧摩擦板(403)设置在耗能件安装槽(202)中，并与耗能件安装槽(202)的竖直面固定；
耗能件安装槽(202)的竖直面设置有梁端预埋板(406)，梁端预埋板(406)的一侧与梁侧摩擦板(403)垂直固定，另一侧与预制梁(2)中的梁内纵筋(201)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种自复位梁柱耗能连接件，其特征在于，预制梁(2)的梁端均匀设置有若干预应力筋孔(203)，预应力筋孔(203)沿预制梁(2)的轴线方向设置；预应力筋(8)的一端穿插固定在预应力筋孔(203)中，另一端贯穿梁侧端板(5)后通过螺栓锚固在梁侧端板(5)上。
6.根据权利要求1所述的一种自复位梁柱耗能连接件，其特征在于，预制梁(2)的梁端中心处还设置与抗剪件预留孔(204)；抗剪件(7)的一端与梁侧端板(5)的中心焊接固定，另一端穿插在抗剪件预留孔中。
7.根据权利要求1所述的一种自复位梁柱耗能连接件，其特征在于，还包括柱侧加强板(9)；柱侧加强板(9)设置在预制柱(1)的侧壁上，并与柱侧端板(3)竖向平行且对称设置；柱侧加强板(9)与柱侧端板(3)之间通过高强螺栓杆(101)固定连接在一起；其中，高强螺栓杆(101)水平贯穿设置在预制柱(1)中，高强螺栓杆(101)的一端与柱侧加强板(9)固定连接，另一端与柱侧端板(3)固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种自复位梁柱耗能连接件，其特征在于，柱侧加强板(9)和/或柱侧端板(3)与预制柱(1)的侧壁之间采用灌浆层(10)充填密实。
9.根据权利要求1所述的一种自复位梁柱耗能连接件，其特征在于，连接型钢(6)采用变截面工字钢，变截面工字钢的腹板竖向设置；变截面工字钢的小截面端与柱侧端板(3)焊接固定，变截面工字钢的大截面端与梁侧端板(5)焊接固定。
10.如权利要求1-9任意一项所述的一种自复位梁柱耗能连接件的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
将柱侧端板与梁侧端板分别固定在连接型钢的两端，形成连接件主体；
分别在预制梁的梁端安装抗剪件及预应力筋，并分别与连接件主体中的梁侧端板固连，以使连接件主体与预制梁的固定连接；
将耗能单元的一部分与预制梁的梁端固定连接，将耗能单元的另一部分与柱侧端板固定连接；
吊装带有连接件主体的预制梁，至预制柱的预设安装位置；
将柱侧端板与预制柱固定连接，即所述自复位梁柱耗能连接件施工完成。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115787927A (zh) * 2023-02-09 2023-03-14 福建省中霖工程建设有限公司 装配式防屈曲多阶耗能自复位柱脚结构

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106869356A (zh) * 2017-03-23 2017-06-20 中国石油大学(华东) 阻尼板可更换两阶段耗能密封节点阻尼器
CN107905363A (zh) * 2017-11-13 2018-04-13 湖南大学 一种基于耗能件与抗剪件的全装配式混凝土梁柱连接器及梁柱连接方法
CN108442796A (zh) * 2018-05-21 2018-08-24 西安建筑科技大学 一种用于梁柱节点的可更换弧形软钢板组合耗能阻尼器
CN108442514A (zh) * 2018-04-16 2018-08-24 太原理工大学 附加隐藏式阻尼器的装配式柔性混凝土框架节点结构
CN108571071A (zh) * 2018-07-11 2018-09-25 上海应用技术大学 装配式预应力混凝土梁柱连接节点及施工方法
CN109914590A (zh) * 2019-04-01 2019-06-21 广州大学 一种预制式梁柱连接节点及其施工方法
CN110359554A (zh) * 2019-07-31 2019-10-22 西安建筑科技大学 一种装配式框架结构梁柱耗能连接键
KR20200090524A (ko) * 2019-01-21 2020-07-29 구자혁 내진설계에 적합한 철골 기둥 및 보의 결합 구조물
CN211690817U (zh) * 2020-02-17 2020-10-16 西安建筑科技大学 一种梁柱连接件及梁柱框架
CN112049243A (zh) * 2020-10-19 2020-12-08 兰州理工大学 设置过渡连接件的自复位钢框架梁柱连接节点及施工方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106869356A (zh) * 2017-03-23 2017-06-20 中国石油大学(华东) 阻尼板可更换两阶段耗能密封节点阻尼器
CN107905363A (zh) * 2017-11-13 2018-04-13 湖南大学 一种基于耗能件与抗剪件的全装配式混凝土梁柱连接器及梁柱连接方法
CN108442514A (zh) * 2018-04-16 2018-08-24 太原理工大学 附加隐藏式阻尼器的装配式柔性混凝土框架节点结构
CN108442796A (zh) * 2018-05-21 2018-08-24 西安建筑科技大学 一种用于梁柱节点的可更换弧形软钢板组合耗能阻尼器
CN108571071A (zh) * 2018-07-11 2018-09-25 上海应用技术大学 装配式预应力混凝土梁柱连接节点及施工方法
KR20200090524A (ko) * 2019-01-21 2020-07-29 구자혁 내진설계에 적합한 철골 기둥 및 보의 결합 구조물
CN109914590A (zh) * 2019-04-01 2019-06-21 广州大学 一种预制式梁柱连接节点及其施工方法
CN110359554A (zh) * 2019-07-31 2019-10-22 西安建筑科技大学 一种装配式框架结构梁柱耗能连接键
CN211690817U (zh) * 2020-02-17 2020-10-16 西安建筑科技大学 一种梁柱连接件及梁柱框架
CN112049243A (zh) * 2020-10-19 2020-12-08 兰州理工大学 设置过渡连接件的自复位钢框架梁柱连接节点及施工方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
闫二伟: "利用角钢塑性耗能的自复位梁柱连接节点抗震性能研究", 《苏州科技学院学报（工程技术版）》, vol. 25, no. 3, 15 September 2012 (2012-09-15), pages 33 - 36 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115787927A (zh) * 2023-02-09 2023-03-14 福建省中霖工程建设有限公司 装配式防屈曲多阶耗能自复位柱脚结构

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