CN114809277A - 一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点 - Google Patents

一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点 Download PDF

Info

Publication number
CN114809277A
CN114809277A CN202210471448.6A CN202210471448A CN114809277A CN 114809277 A CN114809277 A CN 114809277A CN 202210471448 A CN202210471448 A CN 202210471448A CN 114809277 A CN114809277 A CN 114809277A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
plate
column
reinforced concrete
end embedded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210471448.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114809277B (zh
Inventor
耿方方
吴宏磊
丁洁民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Architecture Design and Research Institute of Tongji University Group Co Ltd
Original Assignee
Architecture Design and Research Institute of Tongji University Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Architecture Design and Research Institute of Tongji University Group Co Ltd filed Critical Architecture Design and Research Institute of Tongji University Group Co Ltd
Priority to CN202210471448.6A priority Critical patent/CN114809277B/zh
Publication of CN114809277A publication Critical patent/CN114809277A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114809277B publication Critical patent/CN114809277B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/20Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of concrete, e.g. reinforced concrete, or other stonelike material
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/20Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of concrete, e.g. reinforced concrete, or other stonelike material
    • E04B1/21Connections specially adapted therefor
    • E04B1/215Connections specially adapted therefor comprising metallic plates or parts
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/20Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of concrete, e.g. reinforced concrete, or other stonelike material
    • E04B1/22Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of concrete, e.g. reinforced concrete, or other stonelike material with parts being prestressed
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/025Structures with concrete columns
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/30Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

本发明涉及一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点,连接预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁,包括:柱端预埋钢垫板、摩擦耗能单元、梁端预埋钢套以及设于所述梁端预埋钢套内的分阶段金属屈服型软钢阻尼器,所述柱端预埋钢垫板设于所述预制钢筋混凝土柱的侧面,所述梁端预埋钢套的一端连接所述柱端预埋钢垫板,另一端与所述预制钢筋混凝土梁连接,所述摩擦耗能单元的一侧面与所述梁端预埋钢套连接,所述摩擦耗能单元的另一侧面与所述柱端预埋钢垫板连接。与现有技术相比,本发明受力明确、构造简单、施工方便且具有两阶段耗能启动机制。

Description

一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点
技术领域
本发明涉及装配式结构技术领域,尤其是涉及一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点。
背景技术
建筑工业化和基于功能可恢复性的抗震设计是我国建筑产业发展的必然趋势,国内外震害表明:装配式混凝土框架结构倒塌的主要原因是梁柱节点的破坏目前常用的装配整体式结构,缺点是节点空间狭小、钢筋错综复杂易碰撞、套筒灌浆不密实,预制装配率低,震后往往存在较大的结构损伤和残余变形,修复成本过高或难以修复。自复位混凝土框架结构通过无黏结预应力筋实现预制梁、柱构件的拼装,并提供自复位能力,结构的非弹性变形主要集中在梁柱连接区,震后残余变形小,可实现震后功能快速修复。
现有技术中的自复位预应力混凝土框架结构通过设置合适的耗能件来提高节点的耗能性能,但存在以下问题:如在梁端集中设置耗能钢筋,会导致应力集中,且节点的施工及后期更换均不方便;采用外置摩擦片的预应力梁柱耗能节点,对构件平整度要求较高,且施工现场焊接工作量较大。
现有的节点耗能器按类型可分为摩擦性耗能器和金属屈服型耗能器,已有自复位预应力混凝土框架梁柱节点,都只存在单一启动力,虽然自复位混凝土框架结构的初始抗侧刚度较大,但一旦其梁柱节点设置的摩擦耗能器或金属屈服耗能器启动,梁柱节点间隙张开后,结构的抗侧刚度仅由预应力筋的刚度提供,因此框架结构的刚度明显降低,导致自复位结构在大震下的承载力明显不足。此外,由于大震下结构的层间刚度削弱,导致局部结构变形易于集中,局部楼层位移角变大,非结构构件损伤增加,导致自复位混凝土框架结构震后复位能力亦受到影响。
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装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点,该节点受力明确、构造简单、施工方便且具有两阶段耗能启动机制。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
本发明提供一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点,连接预制钢筋混凝土柱和预制钢筋混凝土梁,包括:柱端预埋钢垫板、摩擦耗能单元、梁端预埋钢套以及设于所述梁端预埋钢套内的分阶段金属屈服型软钢阻尼器,所述柱端预埋钢垫板设于所述预制钢筋混凝土柱的侧面,所述梁端预埋钢套的一端连接所述柱端预埋钢垫板,另一端与所述预制钢筋混凝土梁连接,所述摩擦耗能单元的一侧面与所述梁端预埋钢套连接,所述摩擦耗能单元的另一侧面与所述柱端预埋钢垫板连接。
优选地,所述摩擦耗能单元设有两个,每个所述摩擦耗能单元均包括顶底耗能角钢、多个高强度摩擦长螺栓和高强度摩擦短螺栓,每个所述顶底耗能角钢包括一体成型的竖直板和水平板,多个所述高强度摩擦长螺栓依次穿过竖直板、柱端预埋钢垫板和预制钢筋混凝土柱,进而使得所述顶底耗能角钢、所述柱端预埋钢垫板和所述预制钢筋混凝土柱固定连接;多个所述高强度摩擦短螺栓依次穿过水平板和梁端预埋钢套,进而使得所述顶底耗能角钢和所述梁端预埋钢套固定连接。
优选地,所述梁端预埋钢套包括一体成型的钢套上翼缘板、钢套下翼缘板以及连接所述钢套上翼缘板底部和所述钢套下翼缘板顶部的钢套腹板和两块钢套侧板,所述钢套腹板位于所述钢套上翼缘板和所述钢套下翼缘板的中心,两块所述钢套侧板分别位于所述钢套上翼缘板和所述钢套下翼缘板相对的两侧,两个所述摩擦耗能单元分别设于所述钢套上翼缘板的顶部和所述钢套下翼缘板的底部。
优选地,所述分阶段金属屈服型软钢阻尼器设有两个,两个所述分阶段金属屈服型软钢阻尼器分别设于所述钢套腹板的两侧,每个所述分阶段金属屈服型软钢阻尼器均包括软钢阻尼器连接板底座组以及固定在所述软钢阻尼器连接板底座组上的剪切型软钢片和多个弯曲型软钢片。
优选地,所述软钢阻尼器连接板底座组包括第一软钢阻尼器连接板底座和第二软钢阻尼器连接板底座,所述第一软钢阻尼器连接板底座与所述柱端预埋钢垫板焊接,所述第二软钢阻尼器连接板底座通过多个连接组件与所述钢套腹板连接,所述剪切型软钢片和多个所述弯曲型软钢片的一端均与所述第一软钢阻尼器连接板底座连接,所述剪切型软钢片和多个所述弯曲型软钢片的另一端均与所述第二软钢阻尼器连接板底座连接。
优选地,所述弯曲型软钢片和所述剪切型软钢片的平面形状均为六边形,且每个所述弯曲型软钢片和每个所述剪切型软钢片的平面上均开设有两个椭圆孔。
优选地,所述弯曲型软钢片的平面尺寸小于所述剪切型软钢片的平面尺寸,所述弯曲型软钢片的平面与水平方向平行,所述剪切型软钢片的平面与竖直方向平行。
优选地,每个所述连接组件均包括普通连接角钢和多个普通螺栓,所述普通连接角钢包括一体成型的第一连接板和第二连接板,所述第一连接板通过所述普通螺栓与所述第二软钢阻尼器连接板底座连接,所述第二连接板通过所述普通螺栓与所述钢套腹板连接,进而使得所述第二软钢阻尼器连接板底座与所述钢套腹板连接。
优选地,每个所述弯曲型软钢片的两端均通过第一固定板和弯曲型软钢片固定螺栓分别固定在所述第一软钢阻尼器连接板底座和所述第二软钢阻尼器连接板底座上;
每个所述剪切型型软钢片的两端均通过第二固定板和剪切型型软钢片固定螺栓分别固定在所述第一软钢阻尼器连接板底座和所述第二软钢阻尼器连接板底座上。
优选地,所述预制钢筋混凝土柱和所述预制钢筋混凝土梁通过多根无黏结预应力筋连接,所述无黏结预应力筋依次穿过预制钢筋混凝土柱、柱端预埋钢垫板、梁端预埋钢套和预制钢筋混凝土梁;所述预制钢筋混凝土梁沿轴向贯穿有多个用以无黏结预应力筋贯穿的预应力筋孔道,所述预制钢筋混凝土柱沿径向对应贯穿有多个孔道。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明提供的一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点通过设置摩擦耗能单元和分阶段金属屈服型软钢阻尼器,使得耗能节点具有两个屈服点,即中震和大震下节点体系分别发生两次耗能屈服,在中震下自复位预应力混凝土双重耗能节点依靠摩擦耗能单元的摩擦力和弯曲型软钢片的金属屈服力首次启动耗能,大震下依靠摩擦耗能单元的摩擦力、弯曲型软钢片和剪切型软钢片的金属屈服力再次启动耗能,保证新型自复位混凝土框架节点体系在大震下也能正常发挥耗能效果。
2、本发明提供的一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点通过设置无黏结预应力筋,不仅提供节点自复位能力,而且在地震作用下承担部分弯矩作用。
附图说明
图1为本实施例提供的一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点的三维结构示意图;
图2为图1所示实施例的正视图;
图3为图1所示实施例的柱端预埋钢垫板和顶底耗能角钢的结构示意图;
图4为图1所示实施例的梁端预埋钢套的三维结构示意图;
图5为图1所示实施例的分阶段金属屈服型软钢阻尼器与钢套翼缘板和钢套腹板的三维连接示意图;
图6为图1所示实施例的分阶段金属屈服型软钢阻尼器的三维结构示意图;
图中标记说明:
1、预制钢筋混凝土柱,2、预制钢筋混凝土梁,3、柱端预埋钢垫板,4、钢垫板锚固钢筋,5、顶底耗能角钢,6、高强度摩擦长螺栓,7、螺帽,8、高强度摩擦短螺栓,9、分阶段金属屈服型软钢阻尼器,10、软钢阻尼器连接板底座组,11、弯曲型软钢片,12、剪切型软钢片,13、梁端预埋钢套,14、钢套翼缘板,141、钢套上翼缘板,142、钢套下翼缘板,15、钢套腹板,16、无黏结预应力筋,17、预应力筋孔道,18、第一固定板,19、弯曲型软钢片固定螺栓,20、第二固定板,21、剪切型软钢片固定螺栓,22、普通角钢,23、普通螺栓和24、加劲肋隔板。
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。
软钢阻尼器依靠软钢的屈服后变形来耗散地震能量,软钢的屈服强度低仅为235MPa,软钢具有较好的低周疲劳性能和滞回性能。软钢阻尼器在地震作用下先于主体结构屈服,不会损坏框架主体结构。弯曲型软钢阻尼器利用钢板的平面外变形耗能,由于单面钢板的屈服力很小,一般采用多片组合才能满足耗能要求。剪切型软钢阻尼器利用钢板的平面内剪切屈服变形耗能,由于椭圆螺栓孔对水平位移的释放作用,且剪切型软钢阻尼器的刚度和屈服力大于弯曲型软钢阻尼器,能满足自复位混凝土框架大震的抗震需求。
实施例
参考图1和图2所示,本实施例提供一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点,连接预制钢筋混凝土柱1和预制钢筋混凝土梁2,包括:柱端预埋钢垫板3、钢垫板锚固钢筋4、摩擦耗能单元、分阶段金属屈服型软钢阻尼器9、梁端预埋钢套13、无黏结预应力筋16、预应力筋孔道17、普通角钢22和普通螺栓23。
参考图3所示,预制钢筋混凝土柱1相对的两个侧面分别设有柱端预埋钢垫板3,两块柱端预埋钢垫板3朝向预制钢筋混凝土柱1内部的侧面均连接多根钢垫板锚固钢筋4,多根钢垫板锚固钢筋4以预制钢筋混凝土柱1的竖直中心线为对称轴对称分布。
作为一种可选的实施方式,所有钢垫板锚固钢筋4未连接柱端预埋钢垫板3的一端均设有抗剪栓钉。
柱端预埋钢垫板3和钢垫板锚固钢筋4能提高预制钢筋混凝土柱1的刚度,同时能分散预制钢筋混凝土柱1内的高强度摩擦长螺栓6张拉时在预制钢筋混凝土梁2上产生的局部压应力,防止混凝土局部压碎。
预制钢筋混凝土梁2的一端设有梁端预埋钢套13,梁端预埋钢套13的另一端与柱端预埋钢垫板3连接。
柱端预埋钢垫板3背向预制钢筋混凝土柱1的侧面的上端和下端分别设有摩擦耗能单元,每个摩擦耗能单元包括顶底耗能角钢5、多个高强度摩擦长螺栓6和高强度摩擦短螺栓8,顶底耗能角钢5设于梁端预埋钢套13的顶端和底端,每个顶底耗能角钢5包括一体成型的竖直板和水平板,多个高强度摩擦长螺栓6依次穿过竖直板、柱端预埋钢垫板3和预制钢筋混凝土柱1,使得顶底耗能角钢5、柱端预埋钢垫板3和预制钢筋混凝土柱1固定连接,并采用螺帽7将固定;多个高强度摩擦短螺栓8依次穿过水平板和梁端预埋钢套13,并采用螺帽7将固定。
作为一种可选的实施方式,均采用螺帽7固定高强度摩擦长螺栓6和高强度摩擦短螺栓8。
顶底耗能角钢5能够横向约束预制混凝土梁2,柱端预埋钢垫板3能分散摩擦螺栓张拉时在预制钢筋混凝土梁2上产生的局部压应力,防止混凝土局部压碎。
具体地,竖直板、柱端预埋钢垫板3和预制钢筋混凝土柱1对应设有与高强度摩擦长螺栓6数量一致的第一高强螺栓孔,水平板和梁端预埋钢套13上对应设有与高强度摩擦短螺栓8数量一致的第二高强螺栓孔。
作为一种可选的实施方式,每个摩擦耗能单元包括2个高强度摩擦长螺栓6,和6个高强度摩擦短螺栓8。
参考图4和图5所示,梁端预埋钢套13包括一体成型的钢套上翼缘板141、钢套下翼缘板142以及连接钢套上翼缘板141底部和钢套下翼缘板142顶部的钢套腹板15和两块钢套侧板,钢套腹板15位于钢套上翼缘板141和钢套下翼缘板142的中心,两块钢套侧板分别位于钢套上翼缘板141和钢套下翼缘板142相对的两侧。两块钢套侧板的内壁上焊接有多块加劲肋隔板24,加劲肋隔板24使得梁端预埋钢套13与预制钢筋混凝土梁2能够有效传递剪力。
具体地,钢套腹板15的长度与钢套上翼缘板141和钢套下翼缘板142的长度相等,钢套侧板的长度小于钢套上翼缘板141和钢套下翼缘板142的长度。
具体地,顶底耗能角钢5的水平板设于钢套上翼缘板141的顶部和钢套下翼缘板142的底部。
参考图6所示,钢套腹板15的两侧分别对称设有分阶段金属屈服型软钢阻尼器9,每个分阶段金属屈服型软钢阻尼器9包括软钢阻尼器连接板底座组10以及固定在软钢阻尼器连接板底座组10上的剪切型软钢片12和多个弯曲型软钢片11;
软钢阻尼器连接板底座组10包括第一软钢阻尼器连接板底座和第二软钢阻尼器连接板底座,第一软钢阻尼器连接板底座与柱端预埋钢垫板3焊接,第二软钢阻尼器连接板底座通过多个连接组件与钢套腹板15连接。
作为一种可选的实施方式,每个连接组件均包括普通连接角钢22和多个普通螺栓23,普通连接角钢22包括一体成型的第一连接板和第二连接板,第一连接板通过普通螺栓与第二软钢阻尼器连接板底座连接,第二连接板通过普通螺栓与钢套腹板15连接,进而实现将第二软钢阻尼器连接板底座与钢套腹板15连接。
作为一种可选的实施方式,每个弯曲型软钢片11的两端均通过第一固定板18和弯曲型软钢片固定螺栓19固定在软钢阻尼器连接板底座组10上,剪切型软钢片12的两端均通过第二固定板20和剪切型软钢片固定螺栓21固定在软钢阻尼器连接板底座组10上。
弯曲型软钢片11和剪切型软钢片12的平面形状均为六边形,且均开设有两个椭圆孔,所述弯曲型软钢片11的平面与水平方向平行,所述剪切型软钢片12的平面与竖直方向平行。
作为一种可选的实施方式,弯曲型软钢片11的平面尺寸小于剪切型软钢片12的平面尺寸,剪切型软钢片12的数量比弯曲型软钢片11的数量少。
在中震下自复位预应力混凝土双重耗能节点依靠摩擦耗能单元的摩擦力和弯曲型软钢片11的金属屈服力首次启动耗能,大震下依靠摩擦耗能单元的摩擦力、弯曲型软钢片11和剪切型软钢片12的金属屈服力再次启动耗能。
中震下当节点的摩擦耗能单元的摩擦力和弯曲型软钢片11的屈服力首次启动时,即形成第一屈服段,而第一屈服段屈服的刚度和屈服力较小,因此第一屈服段具有较大的极限变形。大震下当摩擦耗能单元的摩擦力、弯曲型软钢片11和剪切型软钢片12的屈服力再次启动时,即形成第二屈服段,第二屈服段的刚度和耗能能力远大于第一屈服段,从而保证新型自复位混凝土框架节点体系在大震下也能正常发挥耗能效果。
预制钢筋混凝土柱1和预制钢筋混凝土梁2通过多根无黏结预应力筋16连接,无黏结预应力筋16依次穿过预制钢筋混凝土柱1、柱端预埋钢垫板3、梁端预埋钢套13和预制钢筋混凝土柱2;预制钢筋混凝土梁2沿轴向贯穿有多个用以无黏结预应力筋16贯穿的预应力筋孔道17,预制钢筋混凝土柱1沿径向对应贯穿有多个孔道。
采用无黏结预应力筋16连接,不仅提供节点自复位能力,而且在地震作用下承担部分弯矩作用。
作为一种可选的实施方式,多根无黏结预应力筋16的布置方式包括沿梁轴线平行放置和上下并排放置。
作为一种可选的实施方式,采用4根无黏结预应力筋16,预制钢筋混凝土梁2上贯穿有4个预应力筋孔道17,预制钢筋混凝土柱1上贯穿有4个孔道。
本实施例提供的一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点的安装流程如下所示:
预制钢筋混凝土柱1和预制钢筋混凝土梁2的构件均在工厂预制,预制钢筋混凝土梁2的一端设有梁端预埋钢套13,预制钢筋混凝土梁2的纵筋直接深入梁端预埋钢套13的空腔内。预制钢筋混凝土柱1两侧边设有柱端预埋钢垫板3,柱端预埋钢垫板3的内侧两端对称焊有钢垫板锚固钢筋4。将柱端预埋钢垫板3与钢垫板锚固钢筋4焊接成整体,并与预制钢筋混凝土柱1浇筑在一起。
柱端预埋钢垫板3的上、下部各设有两个竖向放置的高强螺栓孔,采用高强度摩擦长螺栓6将顶底耗能角钢5的一面分别和预制钢筋混凝土柱1连接。顶底耗能角钢5的另一面分别设置两排共六个高强摩擦螺栓孔。梁端预埋钢套13的上翼缘板141和下翼缘板142对应设置六个高强螺栓孔,采用高强度摩擦短螺栓8将顶底耗能角钢5与梁端预埋钢套13相连。顶底耗能角钢5与高强度摩擦长螺栓6构成该装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点的耗能单元之一,即摩擦耗能单元。
两块分阶段金属屈服型软钢阻尼器9对称设置在钢套腹板15的两侧,软钢阻尼器第一连接板底座与柱端预埋钢垫板3焊接,第二连接板底座通过多个连接组件与钢套腹板15连接,其中连接组件包括普通连接角钢22和普通螺栓23。其中,分阶段金属屈服型软钢阻尼器9的每块弯曲型软钢片11的两端分别通过第一固定板18和弯曲型软钢片固定螺栓19与软钢阻尼器连接板底座组10相连。每块剪切型软钢片12的两端分别通过第二固定板20和剪切型软钢片固定螺栓21与软钢阻尼器连接板底座组10相连。
预制钢筋混凝土柱1和预制钢筋混凝土梁2里设有四道无黏结预应力筋孔道17。无黏结预应力筋依次穿过预制钢筋混凝土柱1、柱端预埋钢垫板3、梁端预埋钢套13和预制钢筋混凝土梁2,将预制钢筋混凝土梁柱构件拼装起来并提供自复位能力。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点,连接预制钢筋混凝土柱(1)和预制钢筋混凝土梁(2),其特征在于,包括:柱端预埋钢垫板(3)、摩擦耗能单元、梁端预埋钢套(13)以及设于所述梁端预埋钢套(13)内的分阶段金属屈服型软钢阻尼器(9),所述柱端预埋钢垫板(3)设于所述预制钢筋混凝土柱(1)的侧面,所述梁端预埋钢套(13)的一端连接所述柱端预埋钢垫板(3),另一端与所述预制钢筋混凝土梁(2)连接,所述摩擦耗能单元的一侧面与所述梁端预埋钢套(13)连接,所述摩擦耗能单元的另一侧面与所述柱端预埋钢垫板(3)连接。
2.根据权利要求1所述的一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点,其特征在于,所述摩擦耗能单元设有两个,每个所述摩擦耗能单元均包括顶底耗能角钢(5)、多个高强度摩擦长螺栓(6)和高强度摩擦短螺栓(8),每个所述顶底耗能角钢(5)包括一体成型的竖直板和水平板,多个所述高强度摩擦长螺栓(6)依次穿过竖直板、柱端预埋钢垫板(3)和预制钢筋混凝土柱(1),进而使得所述顶底耗能角钢(5)、所述柱端预埋钢垫板(3)和所述预制钢筋混凝土柱(1)固定连接;多个所述高强度摩擦短螺栓(8)依次穿过水平板和梁端预埋钢套(13),进而使得所述顶底耗能角钢(5)和所述梁端预埋钢套(13)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点,其特征在于,所述梁端预埋钢套(13)包括一体成型的钢套上翼缘板(141)、钢套下翼缘板(142)以及连接所述钢套上翼缘板(141)底部和所述钢套下翼缘板(142)顶部的钢套腹板(15)和两块钢套侧板,所述钢套腹板(15)位于所述钢套上翼缘板(141)和所述钢套下翼缘板(142)的中心,两块所述钢套侧板分别位于所述钢套上翼缘板(141)和所述钢套下翼缘板(142)相对的两侧,两个所述摩擦耗能单元分别设于所述钢套上翼缘板(141)的顶部和所述钢套下翼缘板(142)的底部。
4.根据权利要求3所述的一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点,其特征在于,所述分阶段金属屈服型软钢阻尼器(9)设有两个,两个所述分阶段金属屈服型软钢阻尼器(9)分别设于所述钢套腹板(15)的两侧,每个所述分阶段金属屈服型软钢阻尼器(9)均包括软钢阻尼器连接板底座组(10)以及固定在所述软钢阻尼器连接板底座组(10)上的剪切型软钢片(12)和多个弯曲型软钢片(11)。
5.根据权利要求4所述的一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点,其特征在于,所述软钢阻尼器连接板底座组(10)包括第一软钢阻尼器连接板底座和第二软钢阻尼器连接板底座,所述第一软钢阻尼器连接板底座与所述柱端预埋钢垫板(3)焊接,所述第二软钢阻尼器连接板底座通过多个连接组件与所述钢套腹板(15)连接,所述剪切型软钢片(12)和多个所述弯曲型软钢片(11)的一端均与所述第一软钢阻尼器连接板底座连接,所述剪切型软钢片(12)和多个所述弯曲型软钢片(11)的另一端均与所述第二软钢阻尼器连接板底座连接。
6.根据权利要求5所述的一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点,其特征在于,所述弯曲型软钢片(11)和所述剪切型软钢片(12)的平面形状均为六边形,且每个所述弯曲型软钢片(11)和每个所述剪切型软钢片(12)的平面上均开设有两个椭圆孔。
7.根据权利要求6所述的一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点,其特征在于,所述弯曲型软钢片(11)的平面尺寸小于所述剪切型软钢片(12)的平面尺寸,所述弯曲型软钢片(11)的平面与水平方向平行,所述剪切型软钢片(12)的平面与竖直方向平行。
8.根据权利要求5所述的一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点,其特征在于,每个所述连接组件均包括普通连接角钢(22)和多个普通螺栓(23),所述普通连接角钢(22)包括一体成型的第一连接板和第二连接板,所述第一连接板通过所述普通螺栓(23)与所述第二软钢阻尼器连接板底座连接,所述第二连接板通过所述普通螺栓(23)与所述钢套腹板(15)连接,进而使得所述第二软钢阻尼器连接板底座与所述钢套腹板(15)连接。
9.根据权利要求5所述的一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点,其特征在于,每个所述弯曲型软钢片(11)的两端均通过第一固定板(18)和弯曲型软钢片固定螺栓(19)分别固定在所述第一软钢阻尼器连接板底座和所述第二软钢阻尼器连接板底座上;
每个所述剪切型型软钢片(12)的两端均通过第二固定板(20)和剪切型型软钢片固定螺栓(21)分别固定在所述第一软钢阻尼器连接板底座和所述第二软钢阻尼器连接板底座上。
10.根据权利要求1所述的一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点,其特征在于,所述预制钢筋混凝土柱(1)和所述预制钢筋混凝土梁(2)通过多根无黏结预应力筋(16)连接,所述无黏结预应力筋(16)依次穿过预制钢筋混凝土柱(1)、柱端预埋钢垫板(3)、梁端预埋钢套(13)和预制钢筋混凝土梁(2);所述预制钢筋混凝土梁(2)沿轴向贯穿有多个用以无黏结预应力筋(16)贯穿的预应力筋孔道(17),所述预制钢筋混凝土柱(1)沿径向对应贯穿有多个孔道。
CN202210471448.6A 2022-04-28 2022-04-28 一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点 Active CN114809277B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210471448.6A CN114809277B (zh) 2022-04-28 2022-04-28 一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210471448.6A CN114809277B (zh) 2022-04-28 2022-04-28 一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114809277A true CN114809277A (zh) 2022-07-29
CN114809277B CN114809277B (zh) 2023-07-07

Family

ID=82511360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210471448.6A Active CN114809277B (zh) 2022-04-28 2022-04-28 一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114809277B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115405010A (zh) * 2022-09-30 2022-11-29 中铁二局集团建筑有限公司 一种耗能节段及一种节段式组合防屈曲耗能支撑构造
CN115787834A (zh) * 2022-11-29 2023-03-14 中国十九冶集团有限公司 模块化自复位钢框架连接结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09328927A (ja) * 1996-06-10 1997-12-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 多段剪断型弾塑性ダンパ
CN109339237A (zh) * 2018-11-02 2019-02-15 重庆大学 一种钢梁-混凝土柱自复位消能节点
CN110258787A (zh) * 2019-06-11 2019-09-20 南京毕慕智能建筑科技有限公司 一种装配式自复位混凝土框架软钢耗能组合节点
CN111236447A (zh) * 2020-02-25 2020-06-05 东南大学 一种抗震与抗连续倒塌框架梁柱连接节点
US20210198887A1 (en) * 2019-12-25 2021-07-01 Kurosawa Construction Co., Ltd. Junction structure of concrete column and steel beam

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09328927A (ja) * 1996-06-10 1997-12-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 多段剪断型弾塑性ダンパ
CN109339237A (zh) * 2018-11-02 2019-02-15 重庆大学 一种钢梁-混凝土柱自复位消能节点
CN110258787A (zh) * 2019-06-11 2019-09-20 南京毕慕智能建筑科技有限公司 一种装配式自复位混凝土框架软钢耗能组合节点
US20210198887A1 (en) * 2019-12-25 2021-07-01 Kurosawa Construction Co., Ltd. Junction structure of concrete column and steel beam
CN111236447A (zh) * 2020-02-25 2020-06-05 东南大学 一种抗震与抗连续倒塌框架梁柱连接节点

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115405010A (zh) * 2022-09-30 2022-11-29 中铁二局集团建筑有限公司 一种耗能节段及一种节段式组合防屈曲耗能支撑构造
CN115787834A (zh) * 2022-11-29 2023-03-14 中国十九冶集团有限公司 模块化自复位钢框架连接结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN114809277B (zh) 2023-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113235776B (zh) 一种可恢复功能装配式抗震剪力墙结构
CN112538898B (zh) 一种自复位剪切-约束屈曲型损伤可控装配式梁柱节点
CN110847358B (zh) 钢结构自复位梁柱节点连接装置
CN114809277B (zh) 一种装配式自复位预应力混凝土框架双重耗能节点
CN101550727B (zh) 一种柱与梁连接的结点
CN213572461U (zh) 一种装配式建筑的耗能结构
JP3271239B2 (ja) 鋼製耐震壁
CN211690817U (zh) 一种梁柱连接件及梁柱框架
JP3050136B2 (ja) パネルゾーン周辺の柱主筋のみを太径とする鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁の接合構造
JPH10292639A (ja) 建物の耐震補強方法
CN111851737A (zh) 装配式混凝土框架梁柱干式连接节点
CN114687478B (zh) 一种带有剪力墙-梁节点域的内置格构柱式双钢板剪力墙
CN216007260U (zh) 一种钢梁与混凝土柱的刚接节点
CN217557877U (zh) 一种钢-混凝土结合梁柱连接的节点结构
CN214784729U (zh) 可扩展全装配式铰接框架支撑结构
CN111980437B (zh) 加固底层薄弱建筑结构的阻尼钢框架装置及施工方法
CN115748960A (zh) 梁柱节点的梁端可更换耗能装置
CN211872631U (zh) 一种桥梁面板的连接装置
JP2002004463A (ja) 耐震架構構造及びその設計方法
CN111364644A (zh) 一种装配式内框架剪力墙结构体系及其施工方法
CN218091272U (zh) 屈曲约束支撑连接结构
JP2813118B2 (ja) 壁の配置構造
CN217557404U (zh) 一种装配式木结构多维连接件
CN218374387U (zh) 一种装配式劲性梁纵筋节点措施构造
CN218814335U (zh) 一种功能可预制摩擦耗能自复位装配式梁柱节点

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant