CN117721911A - 一种套筒式法兰连接模块化钢结构体系 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种套筒式法兰连接模块化钢结构体系，其包括多个拼接单元；在高度上，最底层的所述拼接单元通过耗能结构与基础连接；所述耗能结构包括：上连接管、耗能筒和下连接管；耗能筒包括：上连接件、下连接件和耗能板；还包括复位结构，复位结构包括：上连接件上相对固定设置的锚固顶板、下连接件上相对固定设置的锚固底板以及复位弹簧；还包括由耗能软钢制成的弧形板条，弧形板条的两端与锚固顶板和锚固底板固定连接；一个或若干个弧形板条可选择地设置在一个或若干个复位弹簧的外侧，用于对该复位弹簧所面对的部分或全部失效的耗能板进行补强。当上连接管和拼接单元相对下连接管发生位移时，弧形板条随之发生形变并起到耗能的功能。

Description

一种套筒式法兰连接模块化钢结构体系

技术领域

本发明涉及钢结构技术领域，尤其是涉及一种套筒式法兰连接模块化钢结构体系。

背景技术

目前，钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。钢结构主要由型钢和钢板等制成的钢横梁、钢立柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺，可用于户外环境使用。

传统的钢结构住宅建筑施工时采用了大量的焊接，施工速度慢，对环境的污染严重，且焊缝的质量不宜控制，严重影响建筑物的安全性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种套筒式法兰连接模块化钢结构体系，以解决现有技术中存在的至少一个上述技术问题。本申请是申请号2023111633914、申请日为2023年9月11日、名称为一种套筒式法兰连接模块化钢结构体系及其建筑物的专利申请的分案申请。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种套筒式法兰连接模块化钢结构体系，包括：拼接单元、套筒和连接法兰；

所述拼接单元包括横梁和立柱；

所述立柱竖立设置；四根所述立柱呈矩形布设；所述横梁两端分别与相邻的两根所述立柱连接，进而形成框架式的拼接单元；

所述立柱上下两端均设置有插接槽和连接法兰；

上下两个相邻的所述拼接单元连接时，上方的拼接单元的立柱与下方拼接单元的立柱对接，通过连接法兰和螺栓固定连接后形成一个连接节点；

所述套筒的上下两部分分别插入上下对接的两个立柱端部的插接槽内，用于在钢结构受到水平作用力时抗剪。

施工时，将套筒的两端分别插入上下两个拼接单元上用于对接的两个立柱的插接槽内，然后再用螺栓将两个立柱上的连接法兰固定连接，从而实现了模块化钢结构体系的模块化和高标准化，装配工作简单而高效，达到了提高施工进度、降低成本的目的。

进一步地，所述插接槽内设置有用于限定所述套筒插入深度的限位结构。

进一步地，所述限位结构为设置在所述插接槽内的环形凸台。

进一步地，所述立柱为管体（如圆形管或矩形管）；所述限位结构包括管体管壁在靠近立柱两端处设置的螺纹孔，以及与螺纹孔适配的螺钉；螺钉旋入螺纹孔后，螺钉顶端伸入所述插接槽内，所述套筒的端面抵靠在螺钉上。

进一步地，在所述立柱的高度方向上，多个所述螺纹孔间隔布设，螺钉可选择地旋入其中一个螺纹孔内，用于适配不同长度的所述套筒。

进一步地，包括若干层框架结构，每层框架结构包括一个或若干个所述拼接单元；所述立柱横截面形状为矩形。更为优选地，立柱横截面形状为正方形。

进一步地，所述连接法兰为围绕所述立柱周向连续布设的（矩形或圆形环）环形法兰。

同一层框架结构在单个连接节点处只包括一根立柱，环形法兰适用于上下两根立柱的连接。

进一步地，所述连接法兰为围绕所述立柱三个相邻边连续布设的U型法兰。

同一层框架结构在单个连接节点处包括2根并排且相邻布设的立柱时，2根立柱上设置U型法兰，两个U型法兰可拼接成矩形。

进一步地，所述连接法兰为围绕所述立柱两个相邻边连续布设的L型法兰。

同一层框架结构在单个连接节点处包括2-4根并排且相邻布设的立柱时，L型法兰可适用于该连接节点中上下两组立柱的连接。

总之，可根据拼接单元拼接形式的不同，可选用不同形式的连接法兰，进而完成上下两组拼接单元的连接，避免同层的连接法兰彼此干涉。

进一步地，所述横梁通过工字型转换件与所述立柱固定连接；工字型转换件包括上翼板、下翼板和中间腹板；上翼板、下翼板和中间腹板的两端分别与横梁和立柱固定连接。

进一步地，所述工字型转换件的一侧或两侧设置有转换端板，工字型转换件通过转换端板与所述横梁和/或立柱固定连接。

进一步地，还包括吊装件，用于吊装拼接单元；吊装件与拼接单元可拆卸固定连接。

进一步地，所述吊装件包括吊装法兰和吊环，吊装法兰与拼接单元上的连接法兰可拆卸固定连接，吊环与吊装法兰固定连接。

通过上述改进的技术方案，使用吊装件吊装拼接单元时，将吊装法兰与拼接单元的连接法兰连接，然后再用螺栓将吊装法兰与连接法兰进行固定，最后再将吊环与吊钩挂接，当拼接单元吊装到预计位置后，将吊钩与吊环分离，然后再转动螺栓将吊装法兰与连接法兰分离，从而吊装下一个拼接单元。

进一步地，还包括连接垫板，连接垫板整体呈连续封闭的环形；连接垫板设置所述连接节点处以及上下两组所述连接法兰之间；利用多个螺栓穿过连接法兰和连接垫板上的连接孔将上下两层的所述拼接单元连接固定后，连接垫板将连接节点上的所有螺栓依次串联起来。

连接垫板的设置可将连接节点处同层若干个拼接单元连接固定，增加了整个钢结构的整体性和抗剪能力。

进一步地，在高度上，最底层的所述拼接单元通过耗能结构与基础连接；

所述耗能结构包括：上连接管、耗能筒和下连接管；

所述上连接管上端通过固定法兰、焊接等方式与最底层拼接单元的立柱下端固定连接；

所述耗能筒包括：上连接件、下连接件和耗能板；

所述上连接件用于与所述上连接管下端连接；

所述下连接件用于与所述下连接管上端连接；

所述下连接管的下端与基础固定连接；

所述耗能板的两端分别与所述上连接件和下连接件连接，上连接管和下连接管发生相对位移时，耗能板发生塑性变形而耗能。

优选地，所述基础为承台、框架柱或地梁；所述下连接管为竖直设置在承台、框架柱或地梁上的钢管段；或者，所述下连接管为钢管桩。

进一步地，所述耗能板包括由耗能软钢一体制成的上连接部、中间耗能部以及下连接部；

所述上连接部用于与所述上连接件连接，所述下连接部用于与所述下连接件连接；

所述中间耗能部包括若干个间隔布设的耗能软钢板条，耗能软钢板条的两端分别与所述上连接部和下连接部固定连接。

本申请的第二方面公开了一种采用上述套筒式法兰连接模块化钢结构体系的建筑物。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的一种套筒式法兰连接模块化钢结构体系及其建筑物，根据需要将多个拼接单元进行拼接，形式多样且灵活；当需要上下拼接时，将套筒的两端分别插入上下两个拼接单元插接槽内，然后再用螺栓将连接法兰进行固定连接，实现了钢结构体系的模块化和高标准化，装配工作简单而高效，达到了提高施工进度、降低成本的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1提供的套筒式法兰连接模块化钢结构体系的立体图；

图2为图1中一种连接节点的爆炸图；

图3为图1中一个拼接单元的结构示意图；

图4为另外一种连接节点的透视结构图；

图5为图4中环形法兰的立体图；

图6为第三种连接节点的透视结构图；

图7为图6中U型法兰的立体图；

图8为图6中矩形垫板的立体图；

图9为第四种连接节点的透视结构图；

图10为图9中L型法兰的立体图；

图11为图9中L型垫板的立体图；

图12为实施例1中吊装件的结构示意图；

图13为实施例2提供的耗能结构的结构示意图；

图14为图12所示的耗能板的结构示意图；

图15为图12所示的下连接件和上连接件的结构示意图；

图16为实施例2中复位结构的装配示意图；

图17为实施例3中可恢复柱脚结构的结构示意图；

图18为实施例4中上连接件和下连接件的结构示意图；

图19为实施例5中上连接件和下连接件的结构示意图。

附图标记：

1-拼接单元；1a-立柱；1b-横梁；1c-插接槽；2-套筒；3-连接法兰；3a-环形法兰；3b-U型法兰；3c-L型法兰；4-连接垫板；4a-矩形垫板；4b-L型垫板；5-转换件；5a-转换端板；6-吊装件；6a-吊装法兰；6b-吊环；10-上连接管；20-下连接管；600-耗能筒；610-上连接件；611-上腹板；612-上翼板；620-下连接件；621-下腹板；622-下翼板；630-耗能板；631-上连接部；632-中间耗能部；633-下连接部；640-复位结构；641-锚固顶板；642-螺杆；643-复位弹簧；644-锚固底板；651-弧形板条；652-槽型限位器；670-钢球；671-上半球；672-下半球；673-钢销；674-推力碟簧。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式对本发明做进一步地解释说明。

实施例1

如图1-3所示，本实施例提供的一种套筒式法兰连接模块化钢结构体系，包括：拼接单元1、套筒2和连接法兰3；

所述拼接单元1包括横梁1b和立柱1a；所述立柱1a竖立设置；四根所述立柱1a呈矩形布设；所述横梁1b两端分别与相邻的两根所述立柱1a连接，进而形成框架式的拼接单元1。

所述立柱1a上下两端均设置有插接槽1c和连接法兰3；上下两个相邻的所述拼接单元1连接时，上方的拼接单元1的立柱1a与下方拼接单元1的立柱1a对接，通过连接法兰3和螺栓（未示出）固定连接后形成一个连接节点。所述套筒2的上下两部分分别插入上下对接的两个立柱1a端部的插接槽1c内，用于在钢结构受到水平作用力时抗剪。

施工时，将套筒2的两端分别插入上下两个拼接单元1上用于对接的两个立柱1a的插接槽1c内，然后再用螺栓将两个立柱1a上的连接法兰3固定连接，从而实现了模块化钢结构体系的模块化和高标准化，装配工作简单而高效，达到了提高施工进度、降低成本的目的。

其中优选地，所述插接槽1c内设置有用于限定所述套筒2插入深度的限位结构。所述限位结构可以是设置在所述插接槽1c内的环形凸台。或者，所述立柱1a为管体（如圆形管或矩形管）；所述限位结构包括管体管壁在靠近立柱1a两端处设置的螺纹孔，以及与螺纹孔适配的螺钉；螺钉旋入螺纹孔后，螺钉顶端伸入所述插接槽1c内，所述套筒2的端面抵靠在螺钉上。

更优选地，在所述立柱1a的高度方向上，多个所述螺纹孔间隔布设，螺钉可选择地旋入其中一个螺纹孔内，用于适配不同长度的所述套筒2。

优选地，本实施例还包括连接垫板4，连接垫板4整体呈连续封闭的环形；连接垫板4设置所述连接节点处以及上下两组所述连接法兰3之间；利用多个螺栓穿过连接法兰3和连接垫板4上的连接孔将上下两层的所述拼接单元1连接固定后，连接垫板4将连接节点上的所有螺栓依次串联起来。连接垫板4可由钢材等连接强度大的金属材料制成，连接垫板4的设置可将连接节点处同层若干个拼接单元1连接固定，增加了整个钢结构的整体性和抗剪能力。

模块化钢结构体系包括若干层框架结构，每层框架结构包括一个或若干个并排设置的所述拼接单元1；所述立柱1a横截面形状优选为矩形。更为优选地，立柱1a横截面形状为正方形。

其中，所述连接法兰3可以根据连接需要而形式多样。参见图4和5所示，所述连接法兰3可以是围绕所述立柱1a周向连续布设的（矩形或圆形环）环形法兰3a。同一层框架结构在单个连接节点处只包括一根立柱1a，环形法兰3a适用于上下两根立柱1a的连接。

参见图2、6和7所示，所述连接法兰3可以是围绕所述立柱1a三个相邻边连续布设的U型法兰3b。同一层框架结构在单个连接节点处包括2根并排且相邻布设的立柱1a时，2根立柱1a上设置U型法兰3b，两个U型法兰3b可拼接成矩形。参见图8所示，设置连接节点处以及上下两组U型法兰3b之间的连接垫板4为矩形垫板4a。

参见图9和10所示，所述连接法兰3可以是围绕所述立柱1a两个相邻边连续布设的L型法兰3c。同一层框架结构在单个连接节点处包括3根并排且相邻布设的立柱1a时，L型法兰3c可适用于该连接节点中上下两组立柱1a的连接。参见图11所示，设置连接节点处以及上下两组L型法兰3c之间的连接垫板4为L型垫板4b。

总之，可根据需要将拼接单元1拼接形式的不同，选用不同形式的连接法兰3完成上下两个拼接单元1的连接，避免同层的连接法兰3彼此干涉。

以及优选地，所述横梁1b可通过工字型转换件5与所述立柱1a固定连接；工字型转换件5包括上翼板、下翼板和中间腹板；上翼板、下翼板和中间腹板的两端分别与横梁1b和立柱1a固定连接。参见图12所示，可选择地，工字型转换件5的一侧或两侧设置有转换端板5a，工字型转换件5通过转换端板5a与所述横梁1b和/或立柱1a固定连接。

参见图12所示，本实施例还包括吊装件6，用于吊装拼接单元1；吊装件6与拼接单元1可拆卸固定连接。吊装件6包括吊装法兰6a和吊环6b，吊装法兰6a与拼接单元1上的连接法兰3可拆卸固定连接，吊环6b与吊装法兰6a固定连接。

通过上述改进的技术方案，使用吊装件6吊装拼接单元1时，移动吊装法兰与拼接单元1的连接法兰3连接，然后再用螺栓将吊装法兰6a与法兰进行初步固定，最后再将吊环6b与吊钩挂接，当拼接单元1吊装到预计位置后，将吊钩与吊环6b分离，然后再转动螺栓将吊装法兰6a与连接法兰3分离，从而吊装下一个拼接单元1。可选择地，吊装件6还可以仅包括吊环6b，吊环6b的两端穿过连接法兰3上的通孔并与螺母螺纹连接。

本发明可根据需要将多个拼接单元1进行拼接，形式多样且灵活；当需要上下拼接时，将套筒2的两端分别插入上下两个拼接单元1插接槽1c内，然后再用螺栓将连接法兰3进行固定，实现了钢结构体系的模块化和高标准化，装配工作简单而高效，达到了提高施工进度、降低成本的目的。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：

参见图13所示，在高度上，最底层的拼接单元1通过耗能结构与基础连接；耗能结构包括：上连接管10、耗能筒600和下连接管20；本实施例中基础为地梁结构，下连接管20竖直设置在两个地梁的连接处。上连接管10上端通过固定法兰、焊接等方式与最底层拼接单元1的立柱1a下端固定连接。

参见图14和15所示，耗能筒600包括：上连接件610、下连接件620和耗能板630；上连接件610用于与上连接管10连接；下连接件620用于与下连接管20连接；耗能板630的两端分别与上连接件610和下连接件620连接，上连接管10和下连接管20发生相对位移时，耗能板630发生弹性变形或塑性变形而耗能。

耗能板630包括由耗能软钢一体制成的上连接部631、中间耗能部632以及下连接部633；上连接部631用于与上连接件610连接，下连接部633用于与下连接件620连接；中间耗能部632包括若干个间隔布设的耗能软钢板条，耗能软钢板条的两端分别与上连接部631和下连接部633固定连接。

上连接件610为十字形或米字形，包括呈十字形或米字形布设的上腹板611，上腹板611的端部垂直设置有上翼板612；耗能板630的上连接部631与上翼板612固定连接；下连接件620为十字形或米字形，包括呈十字形或米字形布设的下腹板621，下腹板621的端部垂直设置有下翼板622；耗能板630的下连接部633与下翼板622固定连接。

参见图16所示，本实施例还包括复位结构640，复位结构640包括：上连接件610上相对固定设置的锚固顶板641、下连接件620上相对固定设置的锚固底板644以及复位弹簧643。

本实施例中，耗能筒600为矩形筒状体，复位结构640在耗能筒600前后方向和左右方向上对称布设；而当耗能筒600为圆形或正多边形时，复位结构640在耗能筒600的周向上均匀布设。

复位弹簧643两端抵靠在锚固顶板641和锚固底板644上，工作时或安装到位后，复位弹簧643被压缩进而形成预紧力，趋向于扶正上连接件610和上连接管10。即当上连接管10和下连接管20发生相对位移时，利用复位结构640中的复位弹簧643的预紧力可迫使上连接件610和上连接管10复位。

当上连接管10在受到外力作用下发生偏移或晃动时，耗能筒600中的耗能板630随着发生塑性变形和耗能，进而消除外力对上连接管10的破坏作用。同时，复位弹簧643通过其预紧力将上连接管10以及上方的拼接单元1扶正、复位，从而避免建筑物在地震等自然灾害中受到破坏，降低恢复其使用功能的成本，提高闭口截面钢柱脚的功能可恢复性。优选地，复位结构640设置在耗能板630的外侧。

复位弹簧643通过螺杆642和螺母固定；锚固顶板641和锚固底板644上分别设置有过孔；螺杆642插装在两个过孔内，复位弹簧643套装在螺杆642上；螺杆642的两端通过螺母与锚固顶板641和锚固底板644连接固定。

通过旋紧螺杆642两端的螺母，可以调节锚固顶板641和锚固底板644之间的间距，以及调节复位弹簧643的预紧力大小。

可选择地，锚固顶板641固定设置在上连接件610或上连接管10上；锚固底板644固定设置在下连接件620或下连接管20上。

本实施例中，上翼板612可以通过螺栓、铆接或焊接方式与上连接管10连接固定；下翼板622可通过螺栓、铆接或焊接方式与下连接管20连接固定。

本实施例实现了闭口截面钢柱的功能可恢复性，并且没有占用建筑使用空间，不影响其使用功能，实现了建筑物的高效装配化施工；在受力方面，既能实现功能的可恢复与能量的耗散，还能实现小震刚性柱脚的良好性能。

实施例3

本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于：

参照图17所示，本实施例还包括由耗能软钢制成的弧形板条651，弧形板条651的两端设置有连接孔，弧形板条651两端的连接孔分别在套装在螺杆642的两端后，利用螺母旋紧固定，进而弧形板条651的两端与锚固顶板641和锚固底板644固定连接。一个或若干个弧形板条651可选择地设置在一个或若干个复位弹簧643的外侧，用于对该复位弹簧643所面对的部分或全部失效的耗能板630进行补强。

当耗能板630中部分或全部中间耗能部632失效，无法正常塑性变形进行耗能时，可在失效的中间耗能部632的外侧加装弧形板条651，弧形板条651通过连接孔连接在失效中间耗能部632所面对的螺杆642的两端，当上连接管10和拼接单元1相对下连接管20发生位移时，弧形板条651随之发生形变并起到耗能的功能。

本实施例更优选地，还可以包括槽型限位器652，槽型限位器652为U型槽钢，U型槽钢两端设置有连接孔，锚固顶板641和锚固底板644插装在槽型限位器652的U型槽内，槽型限位器652两端的连接孔套装在螺杆642的两个端部上。

槽型限位器652利用U型槽的槽宽限定上连接管10和下连接管20间的最大位移。防止柱脚变形过大致使结构破坏，小震时仅提供给该节点处部分刚度，中震时则限制结构上下变形，防止变形过大影响结构刚度、舒适度等，大震时不仅可以限制该节点处的变形，变形较大后可进行耗能保护主体结构。

实施例4

本实施例与实施例2-3基本相同，不同之处在于：

参照图18所示，本实施例还包括钢球670，下腹板621的顶部中心设置有下圆弧槽；上腹板611的底部中心设置有上圆弧槽；上圆弧槽和下圆弧槽上下相对且间隔布设，进而形成一个球形空间，钢球670可转动地嵌装在球形空间内。钢球670上部插入上圆弧槽内，钢球670的下部插入下圆弧槽内，钢球670上下分别抵靠住下腹板621和上腹板611，用于实现支撑力从下连接件620到上连接件610的传递。钢球670可转动设置，在地震时，上连接管10发生晃动时，钢球670与下圆弧槽和上圆弧槽之间形成一个铰接结构，进而允许上连接管10自由摆动，由此耗能板630开始工作耗能；晃动结束后，在复位弹簧643预紧力的作用下，上连接管10可快速复位。而无论是在耗能还是复位过程中，钢球670起着主要的承托作用，大大减轻了耗能板630的载荷，同时避免复位弹簧643受到过度挤压而失效，保证两者正常的耗能和复位功效，并且大大延长了耗能板630和复位弹簧643使用寿命。

实施例5

本实施例与实施例4基本相同，不同之处在于：

参照图19所示，本实施例包括：上半球671、下半球672、钢销673和推力碟簧674；上半球671和下半球672上下相对且间隔布设；上半球671底面中心设置有上轴孔，下半球672顶面中心设置有下轴孔；钢销673上部可相对滑动地插装在上轴孔内，钢销673下部可相对滑动地插装在下轴孔内；上半球671和下半球672通过钢销673可相对靠近和远离设置；推力碟簧674套装在钢销673上，且设置在上半球671和下半球672之间。

下腹板621的顶部中心设置有下圆弧槽；上腹板611的底部中心设置有上圆弧槽；上圆弧槽和下圆弧槽上下相对且间隔布设，上半球671插入上圆弧槽内，下半球672插入下圆弧槽内；装配到位或工作时，推力碟簧674受压缩，上半球671和下半球672在推力碟簧674的弹簧力作用下分别抵靠住上腹板611和下腹板621，用于实现支撑力从下连接件620到上连接件610的传递。

实施例4中，在长期使用过程中或者发生大级别地震时，由于柱脚结构发生较大的形变，上连接管10和上连接件610发生较大尺寸的位移或偏转，此时则会导致上腹板611临时或长时间地脱离钢球670，进而导致耗能板630和复位弹簧643所受的载荷突然增大，耗能板630和复位弹簧643无法正常工作，甚至遭到破坏。

而本实施例中的上半球671和下半球672在推力碟簧674的弹簧力作用下始终抵靠在上腹板611和下腹板621上，即使柱脚结构发生较大的形变，上连接管10和上连接件610发生较大尺寸的位移或偏转，上半球671和下半球672在推力碟簧674的弹簧力作用下始终抵靠住下腹板621和上腹板611，顺利实现支撑力从下连接件620到上连接件610的正常传递。避免耗能板630和复位弹簧643所受的载荷突然增大而导致耗能板630和复位弹簧643无法正常工作，甚至遭到破坏。

其中，为防止上半球671和下半球672发生倾斜，可将上半球671和下半球672中的一个通过焊接方式与上腹板611或下腹板621固定连接。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种套筒式法兰连接模块化钢结构体系，其特征在于，包括：多个拼接单元；

在高度上，最底层的所述拼接单元通过耗能结构与基础连接；

所述耗能结构包括：上连接管、耗能筒和下连接管；

所述上连接管上端与最底层拼接单元的立柱下端固定连接；

所述耗能筒包括：上连接件、下连接件和耗能板；

所述上连接件用于与所述上连接管下端连接；

所述下连接件用于与所述下连接管上端连接；

所述下连接管的下端与基础固定连接；

所述耗能板的两端分别与所述上连接件和下连接件连接，上连接管和下连接管发生相对位移时，耗能板发生塑性变形而耗能；

还包括复位结构，复位结构包括：上连接件上相对固定设置的锚固顶板、下连接件上相对固定设置的锚固底板以及复位弹簧；

还包括由耗能软钢制成的弧形板条，弧形板条的两端与锚固顶板和锚固底板固定连接；一个或若干个弧形板条可选择地设置在一个或若干个复位弹簧的外侧，用于对该复位弹簧所面对的部分或全部失效的耗能板进行补强。

2.根据权利要求1所述的套筒式法兰连接模块化钢结构体系，其特征在于，所述耗能板包括由耗能软钢一体制成的上连接部、中间耗能部以及下连接部；上连接部用于与上连接件连接，下连接部用于与下连接件连接；中间耗能部包括若干个间隔布设的耗能软钢板条，耗能软钢板条的两端分别与上连接部和下连接部固定连接。

3.根据权利要求2所述的套筒式法兰连接模块化钢结构体系，其特征在于，所述上连接件为十字形或米字形，包括呈十字形或米字形布设的上腹板，上腹板的端部垂直设置有上翼板；耗能板的上连接部与上翼板固定连接。

4.根据权利要求2所述的套筒式法兰连接模块化钢结构体系，其特征在于，所述下连接件为十字形或米字形，包括呈十字形或米字形布设的下腹板，下腹板的端部垂直设置有下翼板；耗能板的下连接部与下翼板固定连接。

5.根据权利要求1所述的套筒式法兰连接模块化钢结构体系，其特征在于，所述耗能筒为矩形筒状体，所述复位结构在耗能筒前后方向和左右方向上对称布设；

或者，耗能筒为圆形或正多边形，复位结构在耗能筒的周向上均匀布设。

6.根据权利要求1所述的套筒式法兰连接模块化钢结构体系，其特征在于，所述复位结构设置在耗能板的外侧。

7.根据权利要求1所述的套筒式法兰连接模块化钢结构体系，其特征在于，所述复位弹簧通过螺杆和螺母固定；锚固顶板和锚固底板上分别设置有过孔；螺杆插装在两个过孔内，复位弹簧套装在螺杆上；螺杆的两端通过螺母与锚固顶板和锚固底板连接固定；

通过旋紧螺杆两端的螺母，调节锚固顶板锚固底板之间的间距，以及调节复位弹簧的预紧力大小。

8.根据权利要求7所述的套筒式法兰连接模块化钢结构体系，其特征在于，还可以包括槽型限位器，槽型限位器为U型槽钢，U型槽钢两端设置有连接孔，锚固顶板和锚固底板插装在槽型限位器的U型槽内，槽型限位器两端的连接孔套装在所述螺杆的两个端部上。

9.根据权利要求1所述的套筒式法兰连接模块化钢结构体系，其特征在于，还包括套筒和连接法兰；

所述拼接单元包括横梁和立柱；

所述立柱竖立设置；四根所述立柱呈矩形布设；所述横梁两端分别与相邻的两根所述立柱连接，进而形成框架式的拼接单元；

所述立柱上下两端均设置有插接槽和连接法兰；

上下两个相邻的所述拼接单元连接时，上方的拼接单元的立柱与下方拼接单元的立柱对接，通过连接法兰和螺栓固定连接后形成一个连接节点；

所述套筒的上下两部分分别插入上下对接的两个立柱端部的插接槽内，用于在钢结构受到水平作用力时抗剪。