CN219863387U - 一种梁柱连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种梁柱连接结构，包括顶板、盖板、摩擦垫板、高强螺栓、夹板和侧板，所述顶板用于与梁固定，所述侧板用于与柱固定，所述夹板垂直连接所述侧板，所述盖板的数量为2个，2个所述盖板分别位于所述夹板的两侧，且所述盖板垂直连接所述顶板，所述夹板上开设有多个竖向螺栓槽孔，所述盖板上对应多个所述竖向螺栓槽孔的位置设置有多个水平向螺栓槽孔，所述摩擦垫板的数量为2个，所述摩擦垫板位于所述夹板和所述盖板之间，所述摩擦垫板上对应多个所述水平向螺栓槽孔的位置开设有多个标准螺栓孔。本实用新型旨在解决现有梁柱节点连接结构存在抗震可靠性不足的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于梁柱节点施工技术领域，具体涉及一种梁柱连接结构。
背景技术
我国新建建筑结构在进行抗震设计时，采用“三水准”的设防目标，即在多遇地震下结构不会破坏或不需要修复；在设防地震下建筑可能损坏，但经一般修理后可继续使用；在罕遇地震下建筑不倒塌或不发生严重破坏。然而，传统抗震设计允许结构发生塑性变形并以此来进行耗能，虽然能够满足“三水准”的要求，但是在中、大震后结构有较大损伤，不容易修复。因此，为了提升结构在地震中的耗能能力、减小主要构件的损伤，在梁柱节点外侧设置阻尼器是一种有效的措施。已有研究表明，在安装节点阻尼器后，梁柱节点的受力性能得到显著提升，且能够有效提高结构的抗震性能。
在地震作用下梁主要产生弯曲变形、柱主要产生压弯变形，在节点外一定距离处梁柱之间的相对变形主要为绕节点中心的相对转动，同时还有由梁柱剪切变形和柱轴向变形引起的水平或竖向相对位移。相应的，安装在梁柱节点外侧的阻尼器将跟随梁柱端部的相对变形而发生形变。阻尼器的最优布置方式是使阻尼器的耗能部件只承受单个方向的往复力作用，此时材料所受的应力梯度为零，材料发挥最大效能，设计简单，可靠性高。现有的梁柱节点阻尼器布置方式中，主要有斜撑、扇形和圆弧形。基于节点外侧梁柱的相对变形特点，这三种阻尼器布置形式各有不足之处：对阻尼器斜撑型布置方式，其假设阻尼器耗能部件只承受轴向力，这与阻尼器两端发生相对转动的变形方式不符；对阻尼器扇形或圆弧形布置方式，其假设阻尼器耗能部件只承受相对转动变形产生的力，这忽略了阻尼器两端发生由梁柱剪切变形和柱轴向变形引起的水平或竖向相对位移。而且，扇形或圆弧形布置方式的阻尼器的形状比斜撑型阻尼器复杂，制作难度更大。以上的不足，均将导致阻尼器耗能部件处于比仅承受单方向力时更复杂的受力状态，可能导致阻尼器的可靠度低于设计预期。
摩擦阻尼器从高强螺栓连接结构发展而来，是一种传统的减震耗能装置，其构造比粘滞阻尼器和金属类阻尼器简单。摩擦阻尼器通过高强螺栓沿扩大的螺栓孔产生的摩擦滑移耗能。为了使螺母与钢板之间有充足、稳定的接触面从而发挥稳定的摩擦滑移效果，摩擦阻尼器的高强螺栓一般设计为往单个方向发生摩擦滑移，相应的把螺栓孔设计为槽孔的形式，其中开槽方向与摩擦阻尼器可能发生相对变形的方向一致。摩擦阻尼器的该构造特点不能满足前述梁柱节点阻尼器的复杂变形需求。具体地，若假定摩擦阻尼器中的高强螺栓只产生某个方向的滑移变形，但实际上在垂直于滑移方向有侧向分力作用，则螺栓将在侧向力下产生剪力，同时沿槽孔摩擦滑移，导致在螺栓滑移过程中螺栓、钢板的受力不易确定或受力不明，以及影响沿槽孔方向的摩擦耗能效果。现有的梁柱节点斜撑、扇形或圆弧形摩擦型阻尼器均存在该问题。
实用新型内容
针对现有梁柱节点连接结构存在抗震可靠性不足的问题，设计了一种梁梁柱连接结构，提高梁柱节点的抗震性能。
本实用新型公开了一种梁柱连接结构，包括顶板、盖板、摩擦垫板、高强螺栓、夹板和侧板，所述顶板用于与梁固定，所述侧板用于与柱固定，所述夹板垂直连接所述侧板，所述盖板的数量为2个，2个所述盖板分别位于所述夹板的两侧，且所述盖板垂直连接所述顶板，所述夹板上开设有多个竖向螺栓槽孔，所述盖板上对应多个所述竖向螺栓槽孔的位置设置有多个水平向螺栓槽孔，所述摩擦垫板的数量为2个，所述摩擦垫板位于所述夹板和所述盖板之间，所述摩擦垫板上对应多个所述水平向螺栓槽孔的位置开设有多个标准螺栓孔，所述高强螺栓穿过所述竖向螺栓槽孔、所述标准螺栓孔和所述水平向螺栓槽孔以固定所述夹板和所述盖板。
进一步的，所述梁柱连接结构还包括有丁基橡胶垫片，所述丁基橡胶垫片粘接于所述盖板上背离所述夹板的侧面，所述高强螺栓穿过所述丁基橡胶垫片。
进一步的，所述顶板开设有多个顶板螺栓孔，所述侧板开设有多个侧板螺栓孔。
相比于现有结构，本实用新型具有以下有益效果：
(1)无需预设螺栓滑移轨道，对阻尼器在两端产生复杂变形时的适用性强。
(2)阻尼器发挥的水平和竖向双向反力大小明确，均等于摩擦力。
(3)由于螺栓被允许在水平和竖向发生相对滑移，并且在螺帽与盖板间放置了丁基橡胶片，螺栓在水平和竖向方向均仅承受不超过滑动摩擦力的剪力，夹板和盖板所受力也不超过滑动摩擦力。螺栓和钢板所受的力较小且易于确定，使阻尼器能够稳定发挥摩擦耗能能力，易于设计。
(4)双向开孔摩擦耗能机制将螺栓双向滑移解耦，只需分别设计水平和竖向滑移螺栓槽孔，不需要考虑节点的具体运动轨迹，开孔形状简单，开孔质量容易保证。
(5)区别于现有的扇形或圆弧形节点摩擦阻尼器为了达到更好的耗能效果需要做出尺寸更大的阻尼器来实现更长的圆弧向摩擦滑移路径，本实用新型的阻尼器不需要设定滑移路径，因此可以在相同的阻尼器面积内设置更多螺栓数，达到更好的耗能效果，拥有更小的体积。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本专利的梁柱连接结构的正视示意图。
图2为本专利的梁柱连接结构的侧视图；
图3为本专利的梁柱连接结构的仰视图；
图4为盖板的结构示意图；
图5为夹板的结构示意图；
图6为摩擦垫板的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种梁柱连接结构，提高梁柱节点的抗震性能。
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1-图6所示，本实用新型提供了一种梁柱连接结构，包括顶板1、盖板2、摩擦垫板4、高强螺栓5、夹板6和侧板7，所述顶板1用于与梁固定，所述侧板7用于与柱固定，所述夹板6垂直连接所述侧板7，所述盖板2的数量为2个，2个所述盖板2分别位于所述夹板6的两侧，且所述盖板2垂直连接所述顶板1，所述夹板6上开设有多个竖向螺栓槽孔10，所述盖板2上对应多个所述竖向螺栓槽孔10的位置设置有多个水平向螺栓槽孔9，所述摩擦垫板4的数量为2个，所述摩擦垫板4位于所述夹板6和所述盖板2之间，所述摩擦垫板4上对应多个所述水平向螺栓槽孔9的位置开设有多个标准螺栓孔11，所述高强螺栓5穿过所述竖向螺栓槽孔10、所述标准螺栓孔11和所述水平向螺栓槽孔9以固定所述夹板6和所述盖板2。
所述梁柱连接结构还包括有丁基橡胶垫片12，所述丁基橡胶垫片12粘接于所述盖板2上背离所述夹板6的侧面，所述高强螺栓5穿过所述丁基橡胶垫片12。
所述顶板1开设有多个顶板螺栓孔3，所述侧板7开设有多个侧板螺栓孔8。
本实用新型的工作原理是：在发生地震时，节点外侧的梁柱产生绕节点中心的相对转动，以及由梁柱剪切变形和柱轴向变形引起的水平或竖向相对位移，使夹板6与盖板2之间产生相对位移。相应地，梁柱连接结构中的各个高强螺栓5可以分解为产生水平和竖向相对位移。当夹板6与盖板2之间在高强螺栓5处发生相对水平位移时，螺栓与开设了竖向螺栓槽孔10的夹板6、开设了标准螺栓孔的摩擦垫板4在水平方向无相对位移，高强螺栓5将沿盖板2的水平螺栓槽孔发生相对水平滑移，同时螺母与盖板2之间、摩擦垫板4与盖板2之间均将产生由相对水平位移形成的摩擦力，水平向摩擦力乘以相对水平向滑移值形成水平向耗能能力。当夹板6与盖板2之间在高强螺栓5处发生相对竖向位移时，高强螺栓5与开设了水平向螺栓槽孔9的盖板2、开设了标准螺栓孔的摩擦垫板4在竖向无相对位移，高强螺栓5将沿夹板6的竖向螺栓槽孔10发生相对竖向滑移，同时摩擦垫板4与夹板6之间将产生由相对竖向位移形成的摩擦力，竖向摩擦力乘以相对竖向滑移值形成竖向耗能能力。
上述梁柱节点双向摩擦阻尼器的施工方法，包括：
(1)预制夹板6和盖板2，在盖板2相应位置开设水平向螺栓槽孔9，在夹板6相应位置开设竖向螺栓槽孔10，水平槽孔与竖向槽孔呈十字交叉。
(2)预制摩擦垫板4，开设标准孔，其槽孔位于上述十字交叉的中心。
(3)阻尼器与钢筋混凝土结构连接时，可将盖板2与夹板6直接预埋；或通过顶板1与侧板7将盖板2与夹板6分别连接至梁与柱。阻尼器与钢结构连接时，可将夹板6与盖板2直接焊接在结构上；或通过顶板1与侧板7使用螺栓进行连接。
(4)装配盖板2，将摩擦垫板4覆盖于夹板6，将盖板2覆盖于摩擦垫板4，丁基橡胶垫片12安装于盖板2和高强螺栓5垫片间，螺栓孔道全部对齐后安装高强螺栓5。
(5)最后对高强螺栓5施加预紧力，完成施工。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种梁柱连接结构，其特征在于，包括顶板、盖板、摩擦垫板、高强螺栓、夹板和侧板，所述顶板用于与梁固定，所述侧板用于与柱固定，所述夹板垂直连接所述侧板，所述盖板的数量为2个，2个所述盖板分别位于所述夹板的两侧，且所述盖板垂直连接所述顶板，所述夹板上开设有多个竖向螺栓槽孔，所述盖板上对应多个所述竖向螺栓槽孔的位置设置有多个水平向螺栓槽孔，所述摩擦垫板的数量为2个，所述摩擦垫板位于所述夹板和所述盖板之间，所述摩擦垫板上对应多个所述水平向螺栓槽孔的位置开设有多个标准螺栓孔，所述高强螺栓穿过所述竖向螺栓槽孔、所述标准螺栓孔和所述水平向螺栓槽孔以固定所述夹板和所述盖板。
2.根据权利要求1所述的一种梁柱连接结构，其特征在于，所述梁柱连接结构还包括有丁基橡胶垫片，所述丁基橡胶垫片粘接于所述盖板上背离所述夹板的侧面，所述高强螺栓穿过所述丁基橡胶垫片。
3.根据权利要求1所述的一种梁柱连接结构，其特征在于，所述顶板开设有多个顶板螺栓孔，所述侧板开设有多个侧板螺栓孔。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114250881A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-03-29 | 南京林业大学 | 一种“5+4”正交型黏弹性阻尼装置 |
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2023
- 2023-04-28 CN CN202320998590.6U patent/CN219863387U/zh active Active
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