本技術(shù)涉及建筑結(jié)構(gòu)，尤其是預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)，具體涉及一種雙保險(xiǎn)協(xié)同復(fù)合耗能的自復(fù)位裝配式鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)：

1、鋼框架作為一種重要的抗側(cè)結(jié)構(gòu)，被廣泛應(yīng)用于地震多發(fā)地區(qū)，梁柱連接節(jié)點(diǎn)在整體框架中起到將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到基礎(chǔ)的重要作用。依據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)的梁柱連接節(jié)點(diǎn)，受到地震作用后往往會(huì)出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的塑性變形。這種延性設(shè)計(jì)理念通過(guò)結(jié)構(gòu)的塑性變形來(lái)耗散地震能，以不可逆轉(zhuǎn)的塑性變形為代價(jià)，確保整體結(jié)構(gòu)的安全。但依據(jù)傳統(tǒng)延性設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，在震后難以修復(fù)，建筑物結(jié)構(gòu)功能不連續(xù)，往往會(huì)造成較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，不符合當(dāng)下可持續(xù)發(fā)展的理念。

2、基于可更換理念設(shè)計(jì)的梁柱連接節(jié)點(diǎn)，通過(guò)設(shè)置易于更換的元件，將不可逆轉(zhuǎn)的塑性損傷控制在易于更換的元件上，并通過(guò)合理設(shè)計(jì)使易于更換的元件耗散大部分能量。以此理念設(shè)計(jì)的梁柱連接節(jié)點(diǎn)，可以有效保護(hù)結(jié)構(gòu)主體不受損傷，震后僅需替換元件，即可實(shí)現(xiàn)建筑物的快速修復(fù)，有效減少了建筑功能中斷時(shí)間，減少了修復(fù)成本。

3、自上世紀(jì)90年代，運(yùn)用于建筑的自復(fù)位技術(shù)被首次提出后，其被廣泛運(yùn)用于梁柱連接節(jié)點(diǎn)、支撐、剪力墻中。自復(fù)位裝配式梁柱連接節(jié)點(diǎn)不同于傳統(tǒng)的剛接梁柱連接節(jié)點(diǎn)，它允許梁端在一定程度上發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)自復(fù)位力來(lái)消除梁端轉(zhuǎn)角，并配置相應(yīng)的耗能元件來(lái)耗散能量。運(yùn)用這種技術(shù)的梁柱連接節(jié)點(diǎn)可有效避免傳統(tǒng)梁柱連接節(jié)點(diǎn)震后產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的塑性變形的問(wèn)題，并通過(guò)更換耗能元件來(lái)達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)功能連續(xù)的目標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足和啟示，本實(shí)用新型提供了一種雙保險(xiǎn)協(xié)同復(fù)合耗能的自復(fù)位裝配式鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點(diǎn)，通過(guò)合理設(shè)計(jì)，該節(jié)點(diǎn)在小、中震下保持彈性，無(wú)需修繕即可繼續(xù)使用；在大震和超大震下主體結(jié)構(gòu)保持彈性，通過(guò)更換耗能組件實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)功能的連續(xù)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

3、本實(shí)用新型首先一方面提供一種雙保險(xiǎn)協(xié)同復(fù)合耗能的自復(fù)位裝配式鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點(diǎn)，包括：鋼柱，為工字型/h型；鋼梁，為工字型/h型，其兩端與兩側(cè)鋼柱對(duì)接連接；兩套彎剪復(fù)合耗能阻尼裝置，在所述鋼梁與鋼柱的連接處通過(guò)螺栓對(duì)置地連接于鋼梁的腹板兩側(cè)，同時(shí)與所述鋼柱的翼緣通過(guò)螺栓連接；兩套拉剪復(fù)合耗能阻尼裝置，在所述鋼梁與鋼柱的連接處通過(guò)螺栓對(duì)置地連接于所述鋼梁的上下翼緣，同時(shí)與所述鋼柱的翼緣通過(guò)螺栓連接；兩套自復(fù)位裝置，包括預(yù)應(yīng)力索和兩組預(yù)應(yīng)力工裝，兩組所述預(yù)應(yīng)力工裝分別對(duì)置地固定于鋼柱和鋼梁的腹板兩側(cè)，或者分別對(duì)置地固定于兩側(cè)鋼柱的腹板兩側(cè)，所述預(yù)應(yīng)力索兩端錨固于所述預(yù)應(yīng)力工裝。在本實(shí)用新型提供的雙保險(xiǎn)協(xié)同復(fù)合耗能的自復(fù)位裝配式鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點(diǎn)中，利用彎剪復(fù)合耗能阻尼裝置、拉剪復(fù)合耗能阻尼裝置形成雙保險(xiǎn)耗能機(jī)制，兩種通過(guò)不同受力機(jī)制耗能的阻尼器可以有效避免單一阻尼器失效導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)失效的缺點(diǎn)，使得整體結(jié)構(gòu)趨于安全。結(jié)合自復(fù)位功能，允許節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生受限的轉(zhuǎn)角，震后可利用預(yù)應(yīng)力索提供的自復(fù)位力將柱身恢復(fù)原位，消除轉(zhuǎn)角。

4、在一些實(shí)施例中，所述彎剪復(fù)合耗能阻尼裝置為m形，包括：兩個(gè)u型彎剪復(fù)合耗能組件，在所述鋼梁的上下翼緣之間并行布置呈m形，并且兩個(gè)u型彎剪復(fù)合耗能組件相互遠(yuǎn)離的一側(cè)均開(kāi)設(shè)有螺栓孔，所述鋼梁的上下翼緣對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)有螺栓孔，所述兩個(gè)u型彎剪復(fù)合耗能組件通過(guò)高強(qiáng)螺栓群與所述鋼梁的上下翼緣連接；中間連接件，設(shè)置于兩個(gè)u型彎剪復(fù)合耗能組件相互靠近的一側(cè)之間，分別與兩個(gè)u型彎剪復(fù)合耗能組件連接固定，并且所述中間連接件通過(guò)高強(qiáng)螺栓群與所述鋼梁和所述鋼柱連接。本實(shí)用新型提供的彎剪復(fù)合耗能阻尼裝置，能夠在節(jié)點(diǎn)變形時(shí)充分發(fā)揮彎曲-剪切耗能作用，確保彎剪耗能機(jī)制的穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)。

5、在一些實(shí)施例中，所述u型彎剪復(fù)合耗能組件包括：一個(gè)u型連接件，由上下翼緣和弧形腹板構(gòu)成；一個(gè)內(nèi)剪切板，設(shè)置于所述u型連接件的上下翼緣之間，并且所述內(nèi)剪切板僅與所述u型連接件的上下翼緣焊接連接。

6、在一些實(shí)施例中，所述u型連接件的上下翼緣不等長(zhǎng)，靠近所述鋼梁翼緣的翼緣縮短。

7、在一些實(shí)施例中，所述u型連接件的翼緣縮短處設(shè)置墊板條，使得短翼緣長(zhǎng)度與長(zhǎng)翼緣齊平，并且所述墊板條與鋼梁的翼緣內(nèi)側(cè)焊接固定，與短翼緣不固定。

8、在一些實(shí)施例中，所述中間連接件為槽鋼連接件，由左右翼緣和腹板構(gòu)成，槽鋼連接件的腹板以及靠近所述鋼柱一側(cè)的翼緣均開(kāi)設(shè)有螺栓孔，所述鋼梁的腹板對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)有螺栓孔，所述鋼柱的翼緣亦對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)有螺栓孔，槽鋼連接件通過(guò)高強(qiáng)螺栓群與所述鋼梁和鋼柱連接。

9、在一些實(shí)施例中，所述拉剪復(fù)合耗能阻尼裝置包括：一個(gè)l形拉壓耗能板，l形一肢通過(guò)高強(qiáng)螺栓群與所述鋼梁的翼緣連接，l形另一肢通過(guò)高強(qiáng)螺栓群與所述鋼柱的翼緣連接；一個(gè)折形剪切耗能件，折形一端固定于所述l形拉壓耗能板的l形一肢，折形另一端固定于所述l形拉壓耗能板的l形另一肢。本實(shí)用新型提供的拉剪復(fù)合耗能阻尼裝置，能夠在節(jié)點(diǎn)變形時(shí)充分發(fā)揮拉壓-剪切耗能作用，確保拉剪耗能機(jī)制的穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)。

10、在一些實(shí)施例中，所述l形拉壓耗能板與鋼梁的翼緣連接的一肢兩側(cè)邊開(kāi)設(shè)狗骨削弱形缺口，形成i形板，i形板中間等距開(kāi)設(shè)有條形槽。

11、在一些實(shí)施例中，所述折形剪切耗能件為τ形，包括：兩個(gè)i形剪切板，平行對(duì)置布置；多塊肋板，等間距兩兩對(duì)稱(chēng)焊接在兩個(gè)i形剪切板的腹板前后兩側(cè)；一個(gè)h形連接板，焊接固定于兩個(gè)i形剪切板的上端，同時(shí)與所述l形拉壓耗能板的一肢焊接固定，兩個(gè)i形剪切板的下端與所述l形拉壓耗能板的另一肢焊接固定。

12、在一些實(shí)施例中，所述折形剪切耗能件為f形，包括：兩個(gè)f形剪切板，平行對(duì)置布置；多塊肋板，等間距兩兩對(duì)稱(chēng)焊接在兩個(gè)f形剪切板的腹板前后兩側(cè)，以及兩個(gè)f形剪切板的翼緣上下兩側(cè)；并且兩個(gè)f形剪切板翼緣一端與所述l形拉壓耗能板的一肢焊接固定，腹板一端與所述l形拉壓耗能板的另一肢焊接固定。

13、本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：本實(shí)用新型提供的一種雙保險(xiǎn)協(xié)同復(fù)合耗能的自復(fù)位裝配式鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點(diǎn)，能夠很好地應(yīng)對(duì)地震作用，并在震后通過(guò)更換耗能組件實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)功能的連續(xù)。具體而言，至少能夠?qū)崿F(xiàn)如下有益效果：

14、(1)雙保險(xiǎn)耗能機(jī)制：利用m形彎剪復(fù)合耗能阻尼裝置、口字型(日字型)拉剪復(fù)合耗能阻尼裝置形成雙保險(xiǎn)耗能機(jī)制，兩種通過(guò)不同受力機(jī)制耗能的阻尼器可以有效避免單一阻尼器失效導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)失效的缺點(diǎn)，使得整體結(jié)構(gòu)趨于安全。

15、(2)自復(fù)位功能：梁柱連接節(jié)點(diǎn)半剛接，不同于剛接節(jié)點(diǎn)完全不能轉(zhuǎn)動(dòng)，亦不同于鉸接節(jié)點(diǎn)允許轉(zhuǎn)動(dòng)而抗側(cè)能力不足，其在鋼梁端部截面形成搖擺界面，允許產(chǎn)生受限的梁端轉(zhuǎn)角，受到地震作用鋼梁搖擺時(shí)，可利用預(yù)應(yīng)力索提供的自復(fù)位力將鋼梁恢復(fù)原位，消除轉(zhuǎn)角。在小、中震下不需修復(fù)便可繼續(xù)使用，大震和超大震下利用自復(fù)位裝置將鋼梁恢復(fù)至豎直狀態(tài)，有利于結(jié)構(gòu)快速恢復(fù)功能。

16、(3)塑性損傷控制：通過(guò)合理設(shè)計(jì)的m形彎剪復(fù)合耗能阻尼裝置、口字型(日字型)拉剪復(fù)合耗能阻尼裝置的形狀、阻尼參數(shù)，可以將塑性變形有效控制在兩種阻尼裝置上，使主體結(jié)構(gòu)免遭損傷，震后僅需更換破壞的阻尼裝置即可實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)結(jié)構(gòu)功能的目標(biāo)。

17、(4)耗能元件可更換：m形彎剪復(fù)合耗能阻尼裝置、口字型(或日字型)拉剪復(fù)合耗能阻尼裝置各為一個(gè)整體，若產(chǎn)生了不可逆轉(zhuǎn)的塑性變形，可通過(guò)放松連接螺栓，將兩種阻尼裝置整體替換。這種設(shè)計(jì)極大程度提高了修復(fù)速度，同時(shí)便于現(xiàn)場(chǎng)施工操作。

18、(5)梁柱連接節(jié)點(diǎn)可應(yīng)用于多種場(chǎng)景，如輕型工業(yè)廠(chǎng)房、多高層鋼框架體系、框架-剪力墻體系或框架-支撐體系中，并且能兼顧承載力、耗能能力和外立面美觀(guān)。

19、應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型任一實(shí)施方式的實(shí)現(xiàn)并不意味要同時(shí)具備或達(dá)到上述有益效果的多個(gè)或全部。