CN114508176B - 含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点。其中,碟簧螺栓组件包括碟簧组件、第一套筒、第二套筒和高强螺栓,碟簧组件套设在高强螺栓上,高强螺栓穿过外伸短梁的第一加劲板和框架梁的第二加劲板,通过第一套筒和第二套筒实现节点转动带动第一加劲板和第二加劲板相反和相向运动时,碟簧均受压,螺栓均受拉,实现了碟簧螺栓组件拉压可恢复;上翼缘连接件固定在第一上翼缘板和第二上翼缘板上;耗能组件固定在第一下翼缘板和第二下翼缘板上。本发明节点的转动中心上移,耗能组件发生拉压变形并耗能,碟簧螺栓组件拉压提供恢复力并实现节点双向可复位,上翼缘连接件轴向变形较小可以减小混凝土楼板的损伤;施工方便,构造简单实用。

Description

含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点
技术领域
本发明涉及建筑节点技术领域,尤其是涉及一种含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点。
背景技术
地震是人类历史上主要的自然灾害之一,给人类社会带来了巨大的人员伤亡和经济损失。为避免钢框架梁柱节点在地震作用下因焊缝撕裂而导致的脆性破坏,现有技术中提出了加强和削弱等改进型钢框架梁柱节点,以达到塑性铰外移的目的,但在强震过后,钢框架都会产生较大的残余变形,钢框架的结构和构件变形较大,震后难以修复或修复成本很高。
为了寻求更好的结构体系,学者们提出了震后具有自复位功能的钢框架梁柱节点。目前,常见的自复位钢框架梁柱节点是将框架梁通过预应力钢绞线与框架柱连接在一起,地震作用后,钢框架梁柱结构在预应力钢绞线作用下恢复到原先的位置,但这种构造在施工中面临着预应力钢绞线现场张拉的难题,且在使用过程中钢绞线会逐渐松弛,减弱了节点结构的自复位能力。此外,当现行的预应力钢绞线承受压缩变形时,即现行的预应力钢绞线变形后需要回缩时,其预拉应力就会减小,这会影响钢框架梁柱节点的复位能力,因此,现行预应力钢绞线为单向恢复件,工作时仅能继续承受拉伸变形。
为了实现节点在双向地震作用下,节点的预应力钢绞线均能继续承受拉伸变形,现行自复位钢框架梁柱节点基本上是需要上下翼缘双侧张开,转动点在上下翼缘交替。上翼缘张开带来了楼板限制节点复位及楼板变形损伤影响节点可修复恢复能力的问题。
也有学者利用预压碟簧实现梁柱节点的自复位。将碟簧设置在框架梁上下翼缘处,利用梁柱间或外伸短梁与框架梁之间的张开变形使碟簧压缩,从而为节点提供恢复力。在框架梁上下翼缘与梁柱之间布置预压碟簧装置,需要对预压碟簧装置设置较大预压力,这可能对预压碟簧装置与梁柱节点的连接性能不利。并且现行的预压碟簧装置与预应力钢绞线相似,为单向恢复件,工作时仅能承受压缩变形,承受拉伸变形时会丧失复位能力,因此,同样存在上翼缘张开带来楼板限制节点复位及楼板变形损伤影响节点可修复恢复能力的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点,具有较高的耗能和双向自复位能力,可快速恢复使用,可以减小地震作用对混凝土楼板的损伤,震后残余变形较小。
根据本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点,包括:
框架柱;
外伸短梁,所述外伸短梁的一端固定在所述框架柱的侧壁上,所述外伸短梁包括第一腹板、第一上翼缘板、第一下翼缘板和第一加劲板,所述第一腹板竖向设置且水平延伸,所述第一上翼缘板和所述第一下翼缘板分别固定在所述第一腹板的上下两端,所述第一加劲板位于所述外伸短梁的另一端,所述第一加劲板分布在所述第一腹板的两侧并且与所述第一上翼缘板、所述第一下翼缘板及所述第一腹板固定;
框架梁,所述框架梁的一端与所述外伸短梁的另一端端对端有间隙地设置,所述框架梁包括第二腹板、第二上翼缘板、第二下翼缘板和第二加劲板,所述第二腹板竖向设置且水平延伸,所述第二上翼缘板和所述第二下翼缘板分别固定在所述第二腹板的上下两端,所述第二加劲板位于所述框架梁的一端,所述第二加劲板分布在所述第二腹板两侧并且与所述第二上翼缘板、所述第二下翼缘板及所述第二腹板固定;
碟簧螺栓组件,所述碟簧螺栓组件用于连接所述第一加劲板和所述第二加劲板,所述第一加劲板上设有第一肢孔,所述第二加劲板上设有第二肢孔;所述碟簧螺栓组件包括碟簧组件、第一套筒、第二套筒和高强螺栓;所述高强螺栓穿过所述第一加劲板和所述第二加劲板,所述碟簧组件、所述第一套筒和所述第二套筒套设在所述高强螺栓上;所述第一套筒具有第一竖板和自所述第一竖板朝向所述框架梁延伸的第一肢,所述第二套筒具有第二竖板和自所述第二竖板朝向所述外伸短梁延伸的第二肢;
当所述碟簧组件位于所述外伸短梁一侧时,所述第一套筒的所述第一肢穿过所述第一加劲板的所述第一肢孔且所述第一竖板抵接在所述第一加劲板的背向所述框架梁的一侧面上,所述第二套筒的所述第二肢穿过所述第二加劲板的所述第二肢孔,所述第二肢的自由端抵接在所述第一加劲板上,所述第一肢的自由端抵接在所述第二加劲板上,所述第二竖板抵接在所述第二加劲板的背向所述外伸短梁的一侧面,所述碟簧组件始终呈压缩状态位于所述高强螺栓的螺帽与所述第一竖板之间;
或当所述碟簧组件位于所述框架梁一侧时,所述第二套筒的所述第二肢穿过所述第二加劲板的所述第二肢孔且所述第二竖板抵接在所述第二加劲板的背向所述外伸短梁的一侧面上,所述第一套筒的所述第一肢穿过所述第一加劲板的所述第一肢孔,所述第一肢的自由端抵接在所述第二加劲板上,所述第二肢的自由端抵接在所述第一加劲板上,所述第一竖板抵接在所述第一加劲板的背向所述框架梁的一侧面,所述碟簧组件始终呈压缩状态位于所述高强螺栓的螺帽与所述第二竖板之间;
上翼缘连接件,所述上翼缘连接件分别可拆卸地固定在所述第一上翼缘板的上表面和所述第二上翼缘板的上表面上;
耗能组件,所述耗能组件分别可拆卸地固定在所述第一下翼缘板的下表面和所述第二下翼缘板的下表面上。
根据本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点,具有如下优点,第一、通过设置第一套筒和第二套筒,在本发明的梁柱节点转动带动第一加劲板和第二加劲板进行相向和相反运动时,碟簧组件均受压,高强螺栓均受拉,实现了碟簧螺栓组件双向拉压可恢复,震后残余变形小;第二、由于碟簧螺栓组件具有双向可复位的特点,因此可以将本发明梁柱节点设置成单侧张开型节点,即通过在第一上翼缘板和第二上翼缘板处设置上翼缘连接件,在第一下翼缘板和第二下翼缘板处设置耗能组件使本发明的节点的转动轴上移至上翼缘连接件与框架梁的一端和外伸短梁的另一端之间间隙对应的位置,从而减小上翼缘连接件的轴向变形,进而减小设置在第一上翼缘板和第二上翼缘板上的混凝土楼板的损伤,此外也解决了现行双侧张开型节点中混凝土楼板限制第一上翼缘板和第二上翼缘板张开进而影响节点自复位效果的问题;第三、通过设置耗能组件,耗能组件会集中耗散地震能量,从而使本发明的梁柱节点的其他功能部件不会发生变形或者仅会发生较小的变形,地震后通过更换新的耗能组件以将框架梁和外伸短梁重新连接,即可使本发明的梁柱节点快速恢复使用,提高了震后恢复效率且降低恢复成本;第四、本发明通过设置耗能组件和碟簧螺栓组件来共同抵抗梁端弯矩,提高了节点承载能力,同时由于碟簧组件具有较好的形变能力,因此本发明通过设置碟簧组件与高强螺栓的组合使得碟簧螺栓组件具有大的变形能力,进而提高了节点变形能力;第五、本发明施工方便,构造简单实用,具有较好的工程实用性。
根据本发明的一些实施例,当所述碟簧组件位于所述外伸短梁一侧时,所述第一套筒的所述第一肢有两个,两个所述第一肢在上下方向上间隔布置,所述第一加劲板上设有与两个所述第一肢分别对应穿过的两个所述第一肢孔;所述第二套筒的所述第二肢有两个,两个所述第二肢在水平方向上间隔布置,所述第二加劲板上的所述第二肢孔为一个,一个所述第二肢孔供两个所述第二肢穿过;
或当所述碟簧组件位于所述框架梁一侧时,所述第二套筒的所述第二肢有两个,两个所述第二肢在上下方向上间隔布置,所述第二加劲板上设有与两个所述第二肢分别对应穿过的两个所述第二肢孔;所述第一套筒的所述第一肢有两个,两个所述第一肢在水平方向上间隔布置,所述第一加劲板上的所述第一肢孔为一个,一个所述第一肢孔供两个所述第一肢穿过。
根据本发明的一些实施例,所述碟簧螺栓组件还包括垫片,所述垫片套设在所述高强螺栓上,所述垫片位于所述高强螺栓的所述螺帽与所述碟簧组件之间。
根据本发明的一些实施例,多个所述碟簧螺栓组件呈矩阵分布。
根据本发明的一些实施例,所述碟簧组件中的碟簧呈叠合、对合或混合方式布置。
根据本发明的一些实施例,所述上翼缘连接件包括上连接板,所述上连接板位于所述第一上翼缘板和所述第二上翼缘板的上侧,所述上连接板的两端分别可拆卸地固定在所述第一上翼缘板的上表面上和所述第二上翼缘板的上表面上。
根据本发明的一些实施例,所述耗能组件包括耗能板,所述耗能板的两端分别可拆卸地固定在所述第一下翼缘板的下表面和所述第二下翼缘板的下表面上,所述耗能板的厚度小于所述上连接板的厚度。
根据本发明的一些实施例,所述耗能组件还包括垫板和约束板,其中,所述垫板的厚度大于所述耗能板的厚度,所述垫板包括第一垫板和第二垫板,所述第一垫板位于所述耗能板的耗能段的一侧且与所述第一下翼缘板和所述第二下翼缘板分别可拆卸地固定,所述第二垫板位于所述耗能板的耗能段的另一侧且与所述第一下翼缘板和所述第二下翼缘板可拆卸地固定;所述约束板设置在所述耗能板及所述垫板的下侧,所述约束板的一端沿耗能板形变方向可滑移地可拆卸支撑固定在所述第一垫板上,所述约束板的另一端沿耗能板形变方向可滑移地可拆卸支撑固定在所述第二垫板上。
根据本发明的一些实施例,所述耗能板与所述约束板之间设有无粘结材料层。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点的整体结构示意图。
图2为本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点的爆炸结构示意图。
图3为本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点中外伸短梁的结构示意图。
图4为本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点中框架梁的结构示意图。
图5为本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点中碟簧螺栓组件的爆炸结构示意图。
图6为本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点中碟簧螺栓组件设置在第一加劲板和第二加劲板时的第一结构示意图。
图7为本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点中碟簧螺栓组件的第二结构示意图,其中示意出,第一加劲板和第二加劲板受拉相互远离时,第一套筒和第二套筒相互远离,碟簧组件被压缩。
图8为本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点中碟簧螺栓组件的第三结构示意图,其中示意出,第一加劲板和第二加劲板受压相互靠近时,第一套筒和第二套筒相互远离,碟簧组件被压缩。
图9为本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点中上翼缘连接件的爆炸结构示意图。
图10为本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点中耗能组件的爆炸结构示意图。
图11为设计算例中的一个具体的碟簧螺栓组件变形前的剖视结构示意图。
图12和图13分别为本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点在2%和-2%层间位移角下的位移云图。
图14和图15分别为本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点中的框架柱、外伸短梁和框架梁在2%和-2%层间位移角下的应力云图。
图16和图17分别为耗能板在2%和-2%层间位移角下的应力云图。
图18和图19分别为混凝土楼板内钢筋在2%和-2%层间位移角下的应力云图。
图20和图21分别为高强螺栓为2%和-2%层间位移角下的内力图。
图22为本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点的加载力—位移曲线。
附图标记:
含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点1000
框架柱1
外伸短梁2
第一腹板201 第一上翼缘板202 第一下翼缘板203 第一加劲板204
第一肢孔2041
框架梁3
第二腹板301 第二上翼缘板302 第二下翼缘板303 第二加劲板304
第二肢孔3041
碟簧螺栓组件4
碟簧组件401 第一套筒402 第一竖板4021 第一肢4022 第二套筒403
第二竖板4031 第二肢4032 高强螺栓404 螺帽4041 垫片405
上翼缘连接件5
上连接板501 第一连接螺栓502
耗能组件6
耗能板601 垫板602 第一垫板6021 第二垫板6022 约束板603
第二连接螺栓604 第三连接螺栓605
混凝土楼板7 栓钉8 受拉方向a 受压方向b
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面结合图1至图22来描述根据本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点1000。
如图1至图22所示,根据本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点1000,包括框架柱1、外伸短梁2、框架梁3、碟簧螺栓组件4、上翼缘连接件5和耗能组件6。其中,外伸短梁2的一端固定在框架柱1的侧壁上,外伸短梁2包括第一腹板201、第一上翼缘板202、第一下翼缘板203和第一加劲板204,第一腹板201竖向设置且水平延伸,第一上翼缘板202和第一下翼缘板203分别固定在第一腹板201的上下两端,第一加劲板204位于外伸短梁2的另一端,第一加劲板204分布在第一腹板201的两侧并且与第一上翼缘板202、第一下翼缘板203及第一腹板201固定;框架梁3的一端与外伸短梁2的另一端端对端有间隙地设置,框架梁3包括第二腹板301、第二上翼缘板302、第二下翼缘板303和第二加劲板304,第二腹板301竖向设置且水平延伸,第二上翼缘板302和第二下翼缘板303分别固定在第二腹板301的上下两端,第二加劲板304位于框架梁3的一端,第二加劲板304分布在第二腹板301两侧并且与第二上翼缘板302、第二下翼缘板303及第二腹板301固定;碟簧螺栓组件4用于连接第一加劲板204和第二加劲板304,第一加劲板204上设有第一肢孔2041,第二加劲板304上设有第二肢孔3041;碟簧螺栓组件4包括碟簧组件401、第一套筒402、第二套筒403和高强螺栓404;高强螺栓404穿过第一加劲板204和第二加劲板304,碟簧组件401、第一套筒402和第二筒套403设在高强螺栓404上;第一套筒402具有第一竖板4021和自第一竖板4021朝向框架梁3延伸的第一肢4022,第二套筒403具有第二竖板4031和自第二竖板4031朝向外伸短梁2延伸的第二肢4032;当碟簧组件401位于外伸短梁2一侧时,第一套筒402的第一肢4022穿过第一加劲板204的第一肢孔2041且第一竖板4021抵接在第一加劲板204的背向框架梁3的一侧面上,第二套筒403的第二肢4032穿过第二加劲板304的第二肢孔3041,第二肢4032的自由端抵接在第一加劲板204上,第一肢4022的自由端抵接在第二加劲板304上,第二竖板4031抵接在第二加劲板304的背向外伸短梁2的一侧面和第一肢4022的自由端端面,碟簧组件401始终呈压缩状态位于高强螺栓404的螺帽4041与第一竖板4021之间;或当碟簧组件401位于框架梁3一侧时,第二套筒403的第二肢4032穿过第二加劲板304的第二肢孔3041且第二竖板4031抵接在第二加劲板304的背向外伸短梁2的一侧面上,第一套筒402的第一肢4022穿过第一加劲板204的第一肢孔2041,第一肢4022的自由端抵接在第二加劲板304上,第二肢4032的自由端抵接在第一加劲板204上,第一竖板4021抵接在第一加劲板204的背向框架梁3的一侧面和第二肢4032的自由端端面上,碟簧组件401始终呈压缩状态位于高强螺栓404的螺帽4041与第二竖板4031之间;上翼缘连接件5分别可拆卸地固定在第一上翼缘板202的上表面和第二上翼缘板302的上表面上;耗能组件6分别可拆卸地固定在第一下翼缘板203的下表面和第二下翼缘板303的下表面上。
具体地,框架柱1可以为箱形框架柱(如图1至图3所示),框架柱1至少有一个侧壁上设置有外伸短梁2,也就是说,框架柱1可以只在一个侧壁上设置外伸短梁2(如图1至图3所示),框架柱1也可以在两个、三个、四个等多个侧壁上设置外伸短梁2,设置外伸短梁2的数量可以根据需要进行选择,以满足使用需求。框架柱1与外伸短梁2的固定方式可以为焊接,例如可以在工厂对框架柱1和外伸短梁2进行预先焊接,这样相对与在施工现场进行焊接的方式,焊接质量更好,使用强度更高。
如图1至图2所示,外伸短梁2的一端固定在框架柱1的侧壁上,外伸短梁2包括第一腹板201、第一上翼缘板202、第一下翼缘板203和第一加劲板204,第一腹板201竖向设置且水平延伸,第一上翼缘板202和第一下翼缘板203分别固定在第一腹板201的上下两端,第一加劲板204位于外伸短梁2的另一端,具体地,第一加劲板204可以与外伸短梁2的另一端平齐,或者第一加劲板204的设置位置也可以与外伸短梁2的另一端之间存在一定的距离。第一加劲板204分布在第一腹板201的两侧并且与第一上翼缘板202、第一下翼缘板203及第一腹板201固定。当第一加劲板204与外伸短梁2的另一端平齐时,第一加劲板204可以为一整块板,直接设置在外伸短梁2的另一端。具体地,外伸短梁2的截面形状可以大致呈工字型(如图1至图3所示),抗弯能力好,且便于与其它结构件进行连接,例如,可以连接上翼缘连接件5、混凝土楼板7、耗能组件6等功能部件。
如图1至图2所示,框架梁3的一端与外伸短梁2的另一端端对端有间隙地设置,也就是说,框架梁3的一端和外伸短梁2的另一端之间是具有一定的间隙的,这样当框架梁3相对于外伸短梁2发生相对转动时,间隙的存在可以在一定程度上避免框架梁3的一端与外伸短梁2的另一端之间相互挤压而受到损伤,有利于进行震后修复。具体的,外伸短梁2的另一端和框架梁3的一端之间的间隙一般可以通过外伸短梁2的高度×转角来确定。框架梁3包括第二腹板301、第二上翼缘板302、第二下翼缘板303和第二加劲板304,第二腹板301竖向设置且水平延伸,第二上翼缘板302和第二下翼缘板303分别固定在第二腹板301的上下两端,第二加劲板304位于框架梁3的一端,具体地,第二加劲板304可以与框架梁3的一端平齐,或者第二加劲板304的设置位置与框架梁3的一端之间存在一定的距离。第二加劲板304分布在第二腹板301两侧并且与第二上翼缘板302、第二下翼缘板303及第二腹板301固定;当第二加劲板304与框架梁3的一端平齐时,第二加劲板304可以为一整块板,直接设置在框架梁3的一端。具体地,框架梁3的截面形状大致呈工字型(如图1至图4所示),抗弯能力好,且便于与其它结构件进行连接,例如,可以连接上翼缘连接件5、混凝土楼板7、耗能组件6等功能部件。
如图1至图8所示,碟簧螺栓组件4用于连接第一加劲板204和第二加劲板304,第一加劲板204上设有第一肢孔2041,第二加劲板304上设有第二肢孔3041;碟簧螺栓组件4包括碟簧组件401、第一套筒402、第二套筒403和高强螺栓404;高强螺栓404穿过第一加劲板204和第二加劲板304,高强螺栓404可以相对于第一加劲板204和第二加劲板304移动,碟簧组件401、第一套筒402和第二筒套403设在高强螺栓404上,碟簧组件401可以沿着高强螺栓404发生伸缩运动,第一套筒402和第二套筒403均可以相对于高强螺栓404移动;第一套筒402具有第一竖板4021和自第一竖板4021朝向框架梁3延伸的第一肢4022,第二套筒403具有第二竖板4031和自第二竖板4031朝向外伸短梁2延伸的第二肢4032;第一肢孔2041与第一肢4022的形状尺寸相互适配,以使第一肢4022可以穿过第一肢孔2041而第二肢4032无法穿过第一肢孔2041,第二肢孔3041和第二肢4032的形状尺寸相互适配,以使第二肢4032可以穿过第二肢孔3041而第一肢4022无法穿过第二肢孔3041,第一肢4022和第二肢4032的尺寸和形状均不受限制,可以根据实际需要进行设计选择,例如第一肢孔2041和第二肢孔3041可以为弧形或方形。
当碟簧组件401位于外伸短梁2一侧时,第一套筒402的第一肢4022穿过第一加劲板204的第一肢孔2041且第一竖板4021抵接在第一加劲板204的背向框架梁3的一侧面上,第二套筒403的第二肢4032穿过第二加劲板304的第二肢孔3041,第二肢4032的自由端抵接在第一加劲板204上,第一肢4022的自由端抵接在第二加劲板304上,第二竖板4031抵接在第二加劲板304的背向外伸短梁2的一侧面,碟簧组件401始终呈压缩状态位于高强螺栓404的螺帽4041与第一竖板4021之间。此时,在地震的作用下,当本发明的梁柱节点转动带动第一加劲板204和第二加劲板304相互远离时,如图7所示,假设第一加劲板204静止,则第二加劲板304相对于第一加劲板204向远离外伸短梁2的一侧运动(即沿着受拉方向a运动),由于第二加劲板304和第二竖板4031相互抵接,第二竖板4031与高强螺栓404远离碟簧组件401的一端的螺帽4041相互抵接,因此第二加劲板304会带动第二套筒403向远离外伸短梁2的一侧运动进而带动高强螺栓404向远离外伸短梁2的一侧运动,又因为第一加劲板204静止,第一加劲板204与第一竖板4021相互抵接,第一竖板4021与碟簧组件401的一端抵接,因此套设在高强螺栓404上的碟簧组件401会被压缩,同时高强螺栓404也会受拉,被压缩的碟簧组件401会产生与压缩方向相反的恢复力,促使第二加劲板304恢复到原位;当本发明的梁柱节点转动带动第一加劲板204和第二加劲板304相互靠近时,即第一加劲板204和第二加劲板304发生相向运动时,如图8所示,假设第一加劲板204静止,则第二加劲板304相对于第一加劲板204向靠近外伸短梁2的一侧运动(即沿着受压方向b运动),此时,由于第一肢4022与第二加劲板304相互抵接,因此第二加劲板304会推动第一套筒402向远离框架梁3的一侧运动,进而第一竖板4021会对碟簧组件401进行挤压,同时,由于第二肢4032与第一加劲板204相互抵接,第一加劲板204保持静止,因此第一套筒402也保持静止,但第二加劲板304相对于第二肢4032发生了远离框架梁3的运动,在此过程中,第一套筒402用于将第二加劲板304的沿着高强螺栓404轴线方向上的运动传递给碟簧组件401,而第二套筒403在此过程中用于对高强螺栓404的位置进行限位,避免高强螺栓404跟随第二加劲板304运动而导致的碟簧组件401无法进一步受压,保证碟簧组件401可以在第一加劲板204和第二加劲板304发生相向运动时,可以提供更大的恢复力。综上,本发明的碟簧螺栓组件4通过设置第一套筒402和第二套筒403,实现了在节点转动带动第一加劲板204和第二加劲板304相对和相向运动时,碟簧组件401均受压,高强螺栓404均受拉,碟簧螺栓组件4在此过程中均可以提供恢复力,实现本发明梁柱节点的双向可复位。
或当碟簧组件401位于框架梁3一侧时(图中未示出),第二套筒403的第二肢4032穿过第二加劲板304的第二肢孔3041且第二竖板4031抵接在第二加劲板304的背向外伸短梁2的一侧面上,第一套筒402的第一肢4022穿过第一加劲板204的第一肢孔2041,第一肢4022的自由端抵接在第二加劲板304上,第二肢4032的自由端抵接在第一加劲板204上,第一竖板4021抵接在第一加劲板204的背向框架梁3的一侧面,碟簧组件401始终呈压缩状态位于高强螺栓404的螺帽4041与第二竖板4031之间。可以理解的是,碟簧组件401位于框架梁3一侧为本发明另外的一些实施例,碟簧组件401位于框架梁3一侧的碟簧螺栓组件4与碟簧组件401位于外伸短梁2一侧的碟簧螺栓组件4运动原理相同,对第一加劲板204和第二加劲板304相对运动时起到的双向复位效果也相同,在此不再赘述。
上翼缘连接件5分别可拆卸地固定在第一上翼缘板202的上表面和第二上翼缘板302的上表面上。通过设置上翼缘连接件5,一方面上翼缘连接件5可以连接第一上翼缘板202的上表面和第二上翼缘板302的上表面,使外伸短梁2和框架梁3不易发生分离;另一方面,上翼缘连接件5相较于耗能组件6连接强度更高,在地震作用下上翼缘连接件5可以承担部分框架梁3的一端和外伸短梁2的另一端的梁端剪力,不易发生拉压变形,因此,当框架梁3会相对于外伸短梁2发生转动时,上翼缘连接件5与框架梁3的一端和外伸短梁2的另一端之间间隙对应的位置会形成一个类似转动轴,在地震的作用下,框架梁3会相对于外伸短梁2绕着这个转动轴发生转动,从而使与第一上翼缘板202的上表面和第二上翼缘板302的上表面直接连接的混凝土楼板7不会提前因受拉而开裂,使混凝土楼板7的损伤减小。
耗能组件6分别可拆卸地固定在第一下翼缘板203的下表面和第二下翼缘板303的下表面上。通过设置耗能组件6,一方面,耗能组件6用于连接第一下翼缘板203的下表面和第二下翼缘板303的下表面,使外伸短梁2和框架梁3不易发生分离;另一方面,耗能组件6较上翼缘连接件5更易发生形变,这样在地震作用下框架梁3相对于外伸短梁2发生转动时,转动轴会上移至上翼缘连接件5处,即上翼缘连接件5与框架梁3的一端和外伸短梁2的另一端之间间隙对应的位置,大大减小了混凝土楼板7位于第一上翼缘板202和第二上翼缘板302之间的位置的张开变形,并且耗能组件6在地震作用下可以被压缩或拉伸进行耗能,从而使上翼缘连接件5、框架梁3和外伸短梁2等其他功能部件不会或仅会发生较小的变形,由于耗能组件6可拆卸,地震后通过更换新的耗能组件6以重新连接框架梁3和外伸短梁2,即可使本发明的梁柱节点1000快速恢复使用,提高了震后恢复效率且降低恢复成本。
下面介绍本发明的梁柱节点与混凝土楼板7的连接施工方式。可以直接在外伸短梁2和框架梁3上支模浇筑混凝土,也可在外伸短梁2和框架梁3上设压型钢板,在压型钢板上浇筑混凝土。在具体施工过程中,第一上翼缘板202的上表面和第二上翼缘板302的上表面均焊接有用于在施工时埋入混凝土楼板7中的栓钉8,以实现混凝土楼板7与外伸短梁2上表面和框架梁3上表面的可靠连接,在地震发生时,混凝土楼板7可以和本发明的梁柱节点1000共同工作,避免混凝土楼板7与外伸短梁2和框架梁3之间产生较大的滑移和分离变形。
本发明的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点1000在地震作用下,框架梁3会相对于外伸短梁2发生转动,随着框架梁3相对于外伸短梁2发生转动,第一加劲板204和第二加劲板304会相互靠近或者远离,在此过程中,碟簧螺栓组件4均会提供恢复力,碟簧组件401均受压,高强螺栓404均受拉,促使第一加劲板204和第二加劲板304恢复原位,即连接外伸短梁2和框架梁3的碟簧螺栓组件4具有双向自复位的特性;当框架梁3相对于外伸短梁2发生转动时,耗能组件6会被压缩或拉伸进行耗能,上翼缘连接件5与框架梁3的一端和外伸短梁2的另一端之间间隙对应的位置会形成一个类似转动轴,框架梁3会绕着这个转动轴发生转动,即框架梁3相对于外伸短梁2发生转动的转动中心上移,上翼缘连接件5轴向变形较小,从而减小了设置在第一上翼缘板202和第二上翼缘板302上的混凝土楼板的损伤。若地震作用过大导致外伸短梁2的另一端与框架梁3的一端之间间隙张开过大,碟簧组件401会被压平后失效,此时,本发明的梁柱节点1000的抗弯刚度和承载力部分由高强螺栓404承担,从而使本发明的梁柱节点1000具有更大的承载能力。
根据本发明实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点1000,具有如下优点,第一、通过设置第一套筒402和第二套筒403,在本发明的梁柱节点转动带动第一加劲板204和第二加劲板304进行相向和相反运动时,碟簧组件401均受压,高强螺栓404均受拉,实现了碟簧螺栓组件4双向拉压可恢复,震后残余变形小;第二、由于碟簧螺栓组件4具有双向可复位的特点,因此可以将本发明梁柱节点设置成单侧张开型节点,即通过在第一上翼缘板202和第二上翼缘板302处设置上翼缘连接件5,在第一下翼缘板203和第二下翼缘板303处设置耗能组件6使本发明的节点的转动中心上移,从而减小上翼缘连接件5的轴向变形,进而减小设置在第一上翼缘板202和第二上翼缘板302上的混凝土楼板的损伤,此外也解决了现行双侧张开型节点中混凝土楼板限制第一上翼缘板和第二上翼缘板张开进而影响节点自复位效果的问题;第三、通过设置耗能组件6,耗能组件6会集中耗散地震能量,从而使本发明的梁柱节点的其他功能部件不会发生变形或者仅会发生较小的变形,地震后通过更换新的耗能组件6以将框架梁3和外伸短梁2重新连接,即可使本发明的梁柱节点1000快速恢复使用,提高了震后恢复效率且降低恢复成本;第四、本发明通过设置耗能组件6和碟簧螺栓组件4来共同抵抗梁端弯矩,提高了节点承载能力,同时由于碟簧组件401具有较好的形变能力,因此本发明通过设置碟簧组件401与高强螺栓404的组合使得碟簧螺栓组件4具有大的变形能力,进而提高了节点变形能力;第五、本发明施工方便,构造简单实用,具有较好的工程实用性。
在一些实施例中,碟簧组件401可以设置有两个,两个碟簧组件401分别设置在位于外伸短梁2的一侧和框架梁3的一侧,均用于在第一加劲板204和第二加劲板304相对和相向运动时,为第一加劲板204和第二加劲板304提供恢复力。
在一些实施例中,当碟簧组件401位于外伸短梁2一侧时,第一套筒402的第一肢4022有两个,两个第一肢4022在上下方向上间隔布置,第一加劲板204上设有与两个第一肢4022分别对应穿过的两个第一肢孔2041;第二套筒403的第二肢4032有两个,两个第二肢4032在水平方向上间隔布置,第二加劲板304上的第二肢孔3041为一个,一个第二肢孔3041供两个第二肢4032穿过。具体的,第二加劲板304上的第二肢孔3041可以为一个,也可以为两个,当第二肢孔3041为两个时,两个第二肢孔3041与两个第二肢4032一一对应且相互适配。或当碟簧组件401位于框架梁3一侧时(图中未示出),第二套筒403的第二肢4032有两个,两个第二肢4032在上下方向上间隔布置,第二加劲板304上设有与两个第二肢4032分别对应穿过的两个第二肢孔3041;第一套筒402的第一肢4022有两个,两个第一肢4022在水平方向上间隔布置,第一加劲板204上的第一肢孔2041为一个,一个第一肢孔2041供两个第一肢4022穿过。具体的,第一加劲板204上的第一肢孔2041可以为一个,也可以为两个,此时两个第一肢孔2041与两个第一肢4022一一对应且相互适配。可以理解的是,设置两个第一肢4022可以使第二加劲板304在通过第一肢4022向第一套筒402施力时,第一套筒402受力更加均匀,设置两个第二肢4032可以使第一加劲板204在通过第二肢4032向第二套筒403施力时,第二套筒403的受力更加均匀。
在一些实施例中,如图1、图2、图5至图8所示,碟簧螺栓组件4还包括垫片405,垫片405套设在高强螺栓404上,垫片405位于高强螺栓404的螺帽4041与碟簧组件401之间。需要说明的是,垫片405用于对碟簧组件401进行限位,当碟簧组件401中部的通孔直径大于高强螺栓404端部的螺帽4041的最大直径,此时碟簧组件401的一端无法抵接在螺帽4041上,因此通过设置可以固定套设在高强螺栓404上垫片405,使高强螺栓404的螺帽4041与垫片405相互抵接,然后使垫片405与碟簧组件401相互抵接,从而可以使中部通孔直径大于螺帽4041最大直径的碟簧组件401可以稳定地套设在高强螺栓404上。
在一些实施例中,多个碟簧螺栓组件4呈矩阵分布。例如,图2示意出碟簧螺栓组件4共有六个,其中,三个碟簧螺栓组件4在第一腹板201及第二腹板301的一侧间隔均匀排成第一行,另三个碟簧螺栓组件4在第一腹板201及第二腹板301的另一侧间隔均匀排成第二行,第一行与第二行组成2x3的碟簧螺栓组件4矩阵,第一行与第二行相对于第一腹板201及第二腹板301对称。由此,碟簧螺栓组件4布局合理,能够提供较高的双向自复位能力。
在一些实施例中,碟簧组件401中的碟簧呈叠合、对合或混合方式布置。也就是说,碟簧组件401内的碟簧可以呈叠合布置、对合布置或者对合和叠合混合的方式进行布置,其中,多个单片碟簧叠合后可以使叠合后碟簧组合的承载力成倍增加;多个单片碟簧对合后可以增加对合后的碟簧组合的压缩位移,但承载力的增加不明显。在实际使用中,可以根据梁柱节点1000的荷载和变形量来确定碟簧组件401中碟簧的拼接方式和数量。在一个具体的例子中,如图11所示,每七个碟簧叠合在一起形成一组叠合碟簧,七组叠合碟簧顺次套设在高强螺栓404上,相邻的两组叠合碟簧相互对合在一起形成一组碟簧组件401。可以理解的是,可以通过改变碟簧螺栓组件4的相关设计参数,来对本发明的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点1000的自复位性能进行调整,例如碟簧组件401的碟簧数量、高强螺栓404的预紧力、碟簧组件401中碟簧的布置方式等。
在一些实施例中,上翼缘连接件5包括上连接板501,上连接板501位于第一上翼缘板202和第二上翼缘板302的上侧,上连接板501的两端分别可拆卸地固定在第一上翼缘板202的上表面上和第二上翼缘板302的上表面上。具体的,例如如图2和图9所示,上翼缘连接件5还包括第一连接螺栓502,上连接板501通过第一连接螺栓502连接在第一上翼缘板202和第二上翼缘板302上,连接方便,连接强度高。
在一些实施例中,耗能组件6包括耗能板601,耗能板601的两端分别可拆卸地固定在第一下翼缘板203的下表面和第二下翼缘板303的下表面上,具体地,例如如图2和图10所示,耗能板601的两端可以分别通过第二连接螺栓604与第一下翼缘板203和第二下翼缘板303连接。耗能板601通过减小自身中部截面面积和/或使自身的厚度小于上连接板501或第二下翼缘板303的厚度,使自身的使用强度低于上连接板501或第二下翼缘板303。在地震作用下框架梁3相对于外伸短梁2发生转动时,转动轴会位于上连接板501处,耗能板601会发生拉压变形集中耗散地震能量,减小或避免其他功能部件的变形,地震后通过更换新的耗能板601即可使本发明的梁柱节点1000快速恢复使用,进而提高震后恢复效率、降低恢复成本。
在一些实施例中,耗能组件6还包括垫板602和约束板603,其中,垫板602的厚度大于耗能板601的厚度,垫板602包括第一垫板6021和第二垫板6022,第一垫板6021位于耗能板601的耗能段的一侧且与第一下翼缘板203和第二下翼缘板303分别可拆卸地固定,第二垫板6022位于耗能板601的耗能段的另一侧且与第一下翼缘板203和第二下翼缘板303可拆卸地固定;约束板603设置在耗能板601及垫板602的下侧,约束板603的一端沿耗能板601形变方向可滑移地可拆卸支撑固定在第一垫板6021上,约束板603的另一端沿耗能板601形变方向可滑移地可拆卸支撑固定在第二垫板6022上。具体的,如图2和图10所示,约束板603的两端与垫板602对应的位置上、垫板602与第一下翼缘板203和第二下翼缘板303对应的位置上均开设有第三螺栓孔,约束板603的两端通过依次贯穿约束板603、垫板602、第一下翼缘板203或第二下翼缘板303上的第三螺栓孔的第三连接螺栓605分别固定在第一下翼缘板203和第二下翼缘板303上,使第一下翼缘板203、第二下翼缘板303和约束板603形成屈曲约束系统。当地震发生时,框架梁3与外伸短梁2发生相对转动,垫板602和约束板603可以相对于耗能板601相对滑动,来防止垫板602和约束板603发生变形,而耗能板601在垫板602和约束板603限制的间隙内发生侧向变形。在耗能板601变形的过程中,当耗能板601受压时,第一下翼缘板203、第二下翼缘板303和约束板603形成的屈曲约束系统,可以限制耗能板601的侧向变形量,防止耗能板601受压产生较大不可控的侧向变形,限制耗能板601面外屈曲,避免耗能板601断裂,耗能板601可以在耗能板601与约束板603之间的间隙内发生多波变形,使得耗能板601变形能力增大,从而增大本发明的节点的变形能力,且波峰与波谷之间的差值可控,进而使耗能板601可以消耗地震能,而其他结构不会或发生较小的变形。地震后通过更换新的耗能板601以将框架梁3与外伸短梁2重新连接,使含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点1000快速恢复使用,进而提高震后恢复效率、降低恢复成本。
需要说明的是,耗能板601的外侧未设有约束板603时,则在地震时耗能板601会发生屈曲而不受控,且耗能板601的塑性变形较大,从而使耗能板601发生面外的失稳破坏,进而使得含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点1000的承载力降低,含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点1000的抗震能力较弱。
可选的,约束板603、第一下翼缘板203和第二下翼缘板303中至少一个上的第三螺栓孔为沿第一下翼缘板203延伸方向的第一螺栓滑移槽,第三连接螺栓605穿过第一螺栓滑移槽,以使约束板603可以相对第一下翼缘板203和第二下翼缘板303活动。
可选的,如图10所示,第一垫板6021分为断开式的第一左垫板和第一右垫板,第一左垫板与外伸短梁2的第一下翼缘板203可拆卸地固定,第一右垫板与框架梁3的第二下翼缘板303可拆卸地固定,第二垫板6022分为断开式的第二左垫板和第二右垫板,第二左垫板与外伸短梁2的第一下翼缘板203可拆卸地固定,第二右垫板与框架梁3的第二下翼缘板303可拆卸地固定;或第一垫板6021和第二垫板6022上开设有沿第一下翼缘板203延伸方向的第二螺栓滑移槽。这样在耗能板601发生耗能拉压形变时,第一垫板6021或第二垫板6022可以随着耗能板601一起移动,使得本发明的梁柱节点1000的主要塑性变形集中在耗能板601上,而第一垫板6021和第二垫板6022不消耗地震的能量。
在一些实施例中,耗能板601与约束板603之间设有无粘结材料层。这样耗能板601与约束板603相互抵接时,可以减小耗能板601和约束板603之间的摩擦力,减少约束板603对耗能板601受力性能的影响,使耗能板601具有较好的受力性能。
可以理解的是,碟簧组件401的压缩距离等于外伸短梁2和框架梁3之间发生相对转动时第一加劲板204和第二加劲板304之间沿高强螺栓404轴线方向张开或闭合的宽度。碟簧螺栓组件4中的高强螺栓404的两端均设置有螺帽4041,碟簧螺栓组件4通过拧紧螺帽4041给高强螺栓404施加预紧力,此时碟簧组件401压缩获得初始预压力。碟簧组件401的初始预压力为本发明的梁柱节点提供恢复力,碟簧组件401优异的变形能力可以有效增加高强螺栓404的变形能力,避免转角较大时高强螺栓404被拉断。
以下对上述实施例的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点1000进行数值模拟,获取上述实施例梁柱节点在地震作用下的表现,包括力学性能、自复位性能及抗震性能:
(1)算例设计
设计算例中框架柱1采用箱型柱截面,截面尺寸为400×400(mm),柱高3600mm;外伸短梁2和框架梁3均采用H型截面钢,尺寸为H488×300×11×18(mm),外伸短梁2长500mm,框架梁3长2205mm,外伸短梁2和框架梁3之间设有20mm的间隙,通过耗能组件6、碟簧螺栓组件4以及上翼缘连接件5连接;混凝土楼板7厚度为120mm,配筋采用双层双向配筋,采用钢筋为HRB400,直径为8mm,间距为160mm,混凝土楼板7与本发明的梁柱节点1000通过栓钉8连接;碟簧螺栓组件4中的高强螺栓404采用10.9级M24高强螺栓,如图11所示,碟簧组采用7叠合7对合,碟簧选用A系列A80×41×5×6.7-C1,对每个碟簧螺栓组件4施加150kN的预压力。
(2)模型建立
采用Abaqus/Standard模块对本发明的梁柱节点进行计算,采用C3D8R实体单元对模型中的各部件进行网格划分。耗能板601采用混合强化模型,弹性模量E=206000MPa,泊松比υ=0.3,零塑性应变时的屈服强度fy取为100MPa;混凝土楼板7中的钢筋采用双折线模型,弹性模量E=206000MPa,泊松比υ=0.3,屈服强度fy=400MPa;螺栓与其余钢材均采用理想弹性模型,弹性模量E=206000MPa,泊松比υ=0.3;混凝土强度等级为C30,弹性模量E=30000MPa,泊松比υ=0.2,采用塑性损伤本构模型。为简化分析,忽略耗能板601处的螺栓而采用绑定连接,约束板603、垫板602与第一下翼缘板203和第二下翼缘板303采用螺栓连接;建立四个弹簧单元对各碟簧组件401进行模拟,根据《碟形弹簧》(GB/T1972-2005)规范计算得出组合碟簧的等效总刚度,赋予每个弹簧单元的线性刚度为等效总刚度的四分之一。在模型中定义切向库伦摩擦、法向硬接触以模拟各板件之间的接触关系,螺母与相接的垫板602设置为绑定以简化计算;钢柱两端施加铰接约束。按位移加载控制的方法在框架梁3端施加竖向循环荷载,极限层间位移角取为2%。
(3)结果分析
图12和图13分别是梁柱节点在2%和-2%层间位移角下的位移云图,可以看出节点的转动中心(转动轴)接近于上翼缘连接件5;图14和图15是梁柱节点的主体部分在2%和-2%层间位移角下的应力云图,可以看出框架柱1、外伸短梁2和框架梁3应力较小,仍处于弹性状态。
图16和图17分别是耗能板601在2%和-2%层间位移角下的应力云图,可以看出在2%层间位移角时,耗能板601受拉发生屈服,在-2%层间位移角时,耗能板601受压,发生了明显的多波屈曲,中部耗能段应力较大,发生全截面屈服而耗能,节点损伤集中于耗能板601而主体部件保持弹性,易于进行震后修复,震后仅对损伤的耗能板601进行更换即可快速恢复节点功能。
图18和图19分别是混凝土楼板7内钢筋在2%和-2%层间位移角下的应力云图,在2%的层间位移角下,混凝土楼板7受压,混凝土楼板7内的钢筋应力较小并未屈服;在-2%的层间位移角下,混凝土楼板7受拉,混凝土退出工作,钢筋应力较大,小部分钢筋出现屈服,楼板内钢筋整体仍处于弹性。
图20和图21是碟簧螺栓组件4中的高强螺栓404在2%和-2%层间位移角下的内力图,可以看出在正负弯矩下,高强螺栓404的轴力均小于高强螺栓404极限拉力,不会被拉断。
图22是梁柱节点的加载力—位移曲线,曲线呈明显的双旗帜形,滞回环较饱满。加载初期,节点还未发生转动,刚度接近焊接节点;随着位移的增加,框架梁3以上翼缘连接件5附近为转动中心(转动轴)绕外伸短梁2转动,曲线斜率下降,力仍在增加,表明节点有较好的延性;多次加载后节点的残余变形较小,这表明碟簧螺栓组件4可以有效地消除残余变形,节点有较好的自复位能力和耗能能力。
本发明的梁柱节点1000中的高强螺栓404为现有的高强螺栓,高强螺栓404作为紧固连接件已广泛应用于建筑工程中,因此利用高强螺栓404进行施工操作等技术较为成熟,且在将碟簧组件401与高强螺栓404组合后,利用与高强螺栓404螺纹连接的螺帽4041对碟簧组件401施加预应力的操作也方便简单,碟簧组件401的构造简单,空间灵活,在外伸短梁2和框架梁3上安装耗能组件6和上翼缘连接件5的施工安装技术也较为成熟,由此很容易将本发明的梁柱节点1000应用到实际的建筑工程中,即本发明的梁柱节点具有较好的工程实用性和较好的工程应用前景。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨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,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点,其特征在于,包括:
框架柱;
外伸短梁,所述外伸短梁的一端固定在所述框架柱的侧壁上,所述外伸短梁包括第一腹板、第一上翼缘板、第一下翼缘板和第一加劲板,所述第一腹板竖向设置且水平延伸,所述第一上翼缘板和所述第一下翼缘板分别固定在所述第一腹板的上下两端,所述第一加劲板位于所述外伸短梁的另一端,所述第一加劲板分布在所述第一腹板的两侧并且与所述第一上翼缘板、所述第一下翼缘板及所述第一腹板固定;
框架梁,所述框架梁的一端与所述外伸短梁的另一端端对端有间隙地设置,所述框架梁包括第二腹板、第二上翼缘板、第二下翼缘板和第二加劲板,所述第二腹板竖向设置且水平延伸,所述第二上翼缘板和所述第二下翼缘板分别固定在所述第二腹板的上下两端,所述第二加劲板位于所述框架梁的一端,所述第二加劲板分布在所述第二腹板两侧并且与所述第二上翼缘板、所述第二下翼缘板及所述第二腹板固定;
碟簧螺栓组件,所述碟簧螺栓组件用于连接所述第一加劲板和所述第二加劲板,所述第一加劲板上设有第一肢孔,所述第二加劲板上设有第二肢孔;所述碟簧螺栓组件包括碟簧组件、第一套筒、第二套筒和高强螺栓;所述高强螺栓穿过所述第一加劲板和所述第二加劲板,所述碟簧组件、所述第一套筒和所述第二套筒套设在所述高强螺栓上;所述第一套筒具有第一竖板和自所述第一竖板朝向所述框架梁延伸的第一肢,所述第二套筒具有第二竖板和自所述第二竖板朝向所述外伸短梁延伸的第二肢;
当所述碟簧组件位于所述外伸短梁一侧时,所述第一套筒的所述第一肢穿过所述第一加劲板的所述第一肢孔且所述第一竖板抵接在所述第一加劲板的背向所述框架梁的一侧面上,所述第二套筒的所述第二肢穿过所述第二加劲板的所述第二肢孔,所述第二肢的自由端抵接在所述第一加劲板上,所述第一肢的自由端抵接在所述第二加劲板上,所述第二竖板抵接在所述第二加劲板的背向所述外伸短梁的一侧面,所述碟簧组件始终呈压缩状态位于所述高强螺栓的螺帽与所述第一竖板之间;
或当所述碟簧组件位于所述框架梁一侧时,所述第二套筒的所述第二肢穿过所述第二加劲板的所述第二肢孔且所述第二竖板抵接在所述第二加劲板的背向所述外伸短梁的一侧面上,所述第一套筒的所述第一肢穿过所述第一加劲板的所述第一肢孔,所述第一肢的自由端抵接在所述第二加劲板上,所述第二肢的自由端抵接在所述第一加劲板上,所述第一竖板抵接在所述第一加劲板的背向所述框架梁的一侧面,所述碟簧组件始终呈压缩状态位于所述高强螺栓的螺帽与所述第二竖板之间;
上翼缘连接件,所述上翼缘连接件分别可拆卸地固定在所述第一上翼缘板的上表面和所述第二上翼缘板的上表面上;
耗能组件,所述耗能组件分别可拆卸地固定在所述第一下翼缘板的下表面和所述第二下翼缘板的下表面上。
2.根据权利要求1所述的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点,其特征在于,当所述碟簧组件位于所述外伸短梁一侧时,所述第一套筒的所述第一肢有两个,两个所述第一肢在上下方向上间隔布置,所述第一加劲板上设有与两个所述第一肢分别对应穿过的两个所述第一肢孔;所述第二套筒的所述第二肢有两个,两个所述第二肢在水平方向上间隔布置,所述第二加劲板上的所述第二肢孔为一个,一个所述第二肢孔供两个所述第二肢穿过;
或当所述碟簧组件位于所述框架梁一侧时,所述第二套筒的所述第二肢有两个,两个所述第二肢在上下方向上间隔布置,所述第二加劲板上设有与两个所述第二肢分别对应穿过的两个所述第二肢孔;所述第一套筒的所述第一肢有两个,两个所述第一肢在水平方向上间隔布置,所述第一加劲板上的所述第一肢孔为一个,一个所述第一肢孔供两个所述第一肢穿过。
3.根据权利要求1所述的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点,其特征在于,还包括垫片,所述垫片套设在所述高强螺栓上,所述垫片位于所述高强螺栓的所述螺帽与所述碟簧组件之间。
4.根据权利要求1所述的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点,其特征在于,多个所述碟簧螺栓组件呈矩阵分布。
5.根据权利要求1所述的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点,其特征在于,所述碟簧组件中的碟簧呈叠合、对合或混合方式布置。
6.根据权利要求1所述的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点,其特征在于,所述上翼缘连接件包括上连接板,所述上连接板位于所述第一上翼缘板和所述第二上翼缘板的上侧,所述上连接板的两端分别可拆卸地固定在所述第一上翼缘板的上表面上和所述第二上翼缘板的上表面上。
7.根据权利要求5所述的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点,其特征在于,所述耗能组件包括耗能板,所述耗能板的两端分别可拆卸地固定在所述第一下翼缘板的下表面和所述第二下翼缘板的下表面上,所述耗能板的厚度小于所述上连接板的厚度。
8.根据权利要求7所述的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点,其特征在于,所述耗能组件还包括垫板和约束板,其中,所述垫板的厚度大于所述耗能板的厚度,所述垫板包括第一垫板和第二垫板,所述第一垫板位于所述耗能板的耗能段的一侧且与所述第一下翼缘板和所述第二下翼缘板分别可拆卸地固定,所述第二垫板位于所述耗能板的耗能段的另一侧且与所述第一下翼缘板和所述第二下翼缘板可拆卸地固定;所述约束板设置在所述耗能板及所述垫板的下侧,所述约束板的一端沿耗能板形变方向可滑移地可拆卸支撑固定在所述第一垫板上,所述约束板的另一端沿耗能板形变方向可滑移地可拆卸支撑固定在所述第二垫板上。
9.根据权利要求8所述的含碟簧螺栓连接组件的梁柱节点,其特征在于,所述耗能板与所述约束板之间设有无粘结材料层。
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