CN216664470U - 一种履带钢耗能阻尼器的自复位钢框架梁柱节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种履带钢耗能阻尼器的自复位钢框架梁柱节点，包括钢框架柱、悬臂短梁、框架梁、顶板、履带钢耗能片、过渡连接件、预应力钢筋和连接部件，所采用的技术方案是悬臂短梁一端与钢框架柱焊接，另一端与框架梁通过上翼缘连接板、下翼缘连接板、腹板连接板用高强螺栓连接；履带钢耗能片通过高强螺栓连接于顶板，中间的顶板通过焊接连接于悬臂短梁，上、下顶板右侧和过渡连接件焊接，过渡连接件另一端焊接于框架梁横向加劲肋处；所述恢复装置由预应力钢筋提供，在框架梁的两侧对称布置，每侧上下2根，为结构提供恢复力，使节点在震后具有自复位能力。本实用新型构造简单，可实现装配化，便于修复。

Description

一种履带钢耗能阻尼器的自复位钢框架梁柱节点

技术领域

本实用新型涉及建筑结构消能减震技术领域，尤其涉及一种履带钢耗能片特殊拼接结构的耗能自复位梁柱节点。

背景技术

地震是一种极具破坏性的自然灾害，对人类的生存和发展造成了极大的威胁。地震的产生具有随机性、突发性和不确定性的特点，一旦发生，就会造成大量的人员伤亡以及房屋、桥梁等结构的破坏或坍塌。采用传统抗震方法设计的建筑物虽然可以避免建筑物的倒塌，但由于结构破坏所引发灾难以及次生灾害却给人类造成了巨大损失。

钢结构具有强度高、抗震性能好、建设周期短等优点，被广泛应用于各类建筑中；梁柱节点是钢结构中的关键的部件，它保证了梁柱的协同工作，并使结构形成了整体。

可恢复功能防震结构在遭受地震(设防或罕遇水准)作用时保持可接受的功能、地震后不需修复或在部分使用状态下稍加修复即可恢复其使用功能。其特点是结构体系易于建造和维护，全寿命成本效益高。

实用新型内容

本实用新型针对传统节点存在的不足，借鉴国内外自复位梁柱节点的构造，分析梁柱节点的复位机理，受力特点，提出一种新型自复位钢框架梁柱节点，提高钢结构能量耗散性能和自复位能力。

为实现上述目的，本实用新型所采用的方案为：一种履带钢耗能阻尼器的自复位钢框架梁柱节点，包括钢框架柱、悬臂短梁、框架梁、预应力钢筋、耗能阻尼器和连接部件，所述钢框架柱、悬臂短梁、连接梁均为H型钢，所述耗能阻尼器的履带钢耗能片采用屈服强度范围为100MPa-225MPa的钢材制成；连接装置均采用屈服强度不低于345MPa的钢材制成。所述悬臂短梁一端与钢框架柱焊接，另一端与框架梁通过上翼缘连接板、下翼缘连接板、腹部连接板、高强螺栓连接；所述耗能阻尼器通过上顶板、中顶板、下顶板以及履带钢耗能片拼接而成；所述耗能阻尼器安装在悬臂短梁，通过过渡连接件与框架梁连接，过渡连接件左端与上顶板、下顶板焊接，右端与框架梁加劲肋焊接；所述预应力钢筋沿梁长对称布置在梁的上下两侧，为节点提供回复力，使节点在震后能够具有自复位能力。

优选地，所述钢框架柱与悬臂短梁的一侧焊接，悬臂短梁的另一侧上翼缘与框架梁通过上翼缘连接板、下翼缘连接板、腹板连接板用高强螺栓连接来抵抗结构剪力。

优选地，所述框架梁腹板设置有4片横向加劲肋板，框架梁左侧加劲肋板与过渡连接件进行焊接，框架梁右侧加劲肋与预应力钢筋连接，肋板一侧设置有2片纵向加劲肋。

优选地，所述耗能阻尼器通过上顶板、中顶板、下顶板以及履带钢耗能片拼接而成；所述耗能阻尼器用高强螺栓安装在焊接于悬臂短梁的中顶板上，通过上顶板、下顶板、过渡连接件与框架梁腹板横向肋板连接。

优选地，所述预应力钢筋通过沿梁长布置在梁的两侧，通过施加预应力，使节点在震后具有自复位能力，并在梁腹板上下、两侧对称布置。正常使用下，为结构提供一定抗弯刚度；地震发生后，提供恢复力，使节点在震后具有自复位的能力。

优选地，所述上翼缘连接板、下翼缘连接板、悬臂短梁腹板对应位置开设长圆孔，使悬臂短梁与框架梁之间可发生相对转动，产生相对摩擦，实现第一阶段耗能。

本实用新型的耗能阻尼器正常使用和小震作用下结构处于弹性阶段，阻尼器不参与工作；中震时悬臂短梁和框架梁拼接处发生相对转动，履带钢耗能片产生弹性变形耗能；大震作用下，履带钢耗能片产生塑性变形，屈服耗能，震后拆下损坏的履带钢耗能片进行更换即可。本实用新型的耗能自复位钢框架节点连接方便，施工容易，具备很强的耗能和自复位能力且连接部件易于拆卸、替换及修复。

附图说明

此处所说明的附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本实用新型的限定。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的立面图；

图3为所述耗能阻尼器示意图；

图4为所述过渡连接件详图。

图5为所述去掉耗能阻尼器的梁柱节点示意图。

图6所述为翼缘连接板示意图。

图7所述为腹板连接板示意图。

图中，1为钢框架柱，2为悬臂短梁，3为框架梁，4为翼缘连接板，5为腹板连接板，6为梁腹板加劲肋，7为梁腹板加劲肋，8为柱腹板加劲肋，9为纵向加劲肋，10为顶板，11 为履带钢耗能片，12为过渡连接件，13为预应力钢筋，41为翼缘上连接板，42为翼缘下连接板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，一种履带钢耗能阻尼器的自复位钢框架梁柱节点，包括钢框架柱1、悬臂短梁2、框架梁3、翼缘连接板4、腹板连接板5、顶板10、履带钢耗能片11、过渡连接件12、预应力钢筋13。

所述悬臂短梁2一端与钢框架柱1焊接，另一端与框架梁3通过上、下翼缘连接板4、腹板连接板5用高强螺栓连接；所述钢框架柱1、悬臂短梁2、框架梁3为H型钢；框架梁3 设有2片横向加劲肋6、7，横向加劲肋7上对应设置1片纵向加劲肋9；所述履带钢耗能片安装于焊接在悬臂短梁2的中顶板10，通过上、下顶板与过渡连接件12连接，过渡连接件12右侧与横向加劲肋6焊接，预应力钢筋穿过横向加劲肋6，连接于横向加劲肋7；所有部件连接均为螺栓连接，方便制作安装和后期的拆卸修复。

如图2所示，为了使节点具有良好的自复位能力，梁腹板两侧均布置有4根预应力钢筋 13，置于腹板每侧上下端，沿梁长方向水平布置，当悬臂短梁2和连接梁3拼接处发生相对转动时，预应力钢筋13提供自恢复力，实现自复位。

如图3所示，为了更有效的增强节点的耗能能力，在地震作用下产生变形实现耗能。本节点共布置4组耗能阻尼器，采用对称布置。所述耗能阻尼器通过上、中、下顶板10以及履带钢耗能片11拼接而成；所述耗能阻尼器右端焊接于框架梁的横向加劲肋6，所述履带钢耗能片及上、中、下顶板均留有高强螺栓孔洞，履带钢耗能片与上、中、下顶板通过高强螺栓连接。

如图，2、4所示，所述上、下翼缘连接板4、腹板连接板5对应位置开设长圆孔，使悬臂短梁2与框架梁3之间可发生相对转动，产生相对摩擦，实现第一阶段耗能。

在结构正常使用时：悬臂短梁2和框架梁3之间的上、下翼缘连接板4、腹板连接板5承受剪力，悬臂短梁2和框架梁3拼接处在组合荷载作用下的反弯点附近，选梁的1/3处为反弯点，正常使用时几乎不承担弯矩；小震作用下结构处于弹性阶段，上下翼缘连接板4和预应力钢筋13共同承担弯矩，阻尼器不发生变形；中震时悬臂短梁2和框架梁3拼接处发生相对转动，阻尼器产生弹性变形耗能；大震作用下，耗能阻尼器的履带钢耗能片11产生塑性变形，屈服耗能；同时预应力钢筋13提供恢复力，实现自复位。

Claims (9)

1.一种履带钢耗能阻尼器的自复位钢框架梁柱节点，包括钢框架柱(1)、悬臂短梁(2)、框架梁(3)、顶板(10)、履带钢耗能片(11)、过渡连接件(12)预应力钢筋(13)和连接部件；其特征是所述悬臂短梁一端与钢框架柱焊接，另一端与框架梁通过上翼缘连接板、下翼缘连接板、腹板连接板用高强螺栓连接；履带钢耗能片通过高强螺栓连接于顶板，中间的顶板通过焊接连接于悬臂短梁，上、下顶板右侧和过渡连接件焊接，过渡连接件另一端焊接于框架梁横向加劲肋处；所述预应力钢筋作为该节点的恢复装置，沿水平方向布置，置于腹板每侧上下端，与框架梁的加劲肋连接。

2.根据权利要求1所述的一种履带钢耗能阻尼器的自复位钢框架梁柱节点，其特征是所述钢框架柱与悬臂短梁的一侧焊接，悬臂短梁的另一侧上翼缘与框架梁通过上翼缘连接板、下翼缘连接板、腹板连接板用高强螺栓连接来抵抗结构剪力。

3.根据权利要求1所述的一种履带钢耗能阻尼器的自复位钢框架梁柱节点，其特征是所述框架梁腹板设置有4片横向加劲肋板，框架梁左侧加劲肋板与过渡连接件进行焊接，框架梁右侧加劲肋与预应力钢筋连接，肋板一侧设置有1片纵向加劲肋。

4.根据权利要求1所述的一种履带钢耗能阻尼器的自复位钢框架梁柱节点，其特征是所述履带钢耗能阻尼器通过上、中、下三块顶板，履带钢耗能片组装而成；所述履带钢耗能片通过高强螺栓固定于上、中、下顶板。

5.根据权利要求1所述的一种履带钢耗能阻尼器的自复位钢框架梁柱节点，其特征是所述上翼缘连接板、下翼缘连接板、腹板连接板对应位置均开设长圆孔。

6.根据权利要求1所述的一种履带钢耗能阻尼器的自复位钢框架梁柱节点，其特征是所述恢复装置由预应力钢筋提供，在框架梁的两侧对称布置，每侧上下2根，为结构提供恢复力，使节点在震后具有自复位的能力。

7.根据权利要求1所述的一种履带钢耗能阻尼器的自复位钢框架梁柱节点，其特征是所述耗能阻尼器对称布置在所述悬臂短梁和框架梁内部，实现隐藏。

8.根据权利要求1所述的一种履带钢耗能阻尼器的自复位钢框架梁柱节点，其特征是所述钢框架柱、悬臂短梁、连接梁均为H型钢。

9.根据权利要求1所述的一种履带钢耗能阻尼器的自复位钢框架梁柱节点，其特征是所述履带钢耗能片采用屈服强度范围为100MPa-225MPa的钢材制成；连接装置均采用屈服强度不低于345MPa的钢材制成。

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