[實(shí)用新型]一種可更換鋼連梁的連接結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420348438.4
• 申請(qǐng)日: 2014-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN204040209U
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)曉東;王彥棟;馬琦峰;錢稼茹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/58
• 分類號(hào): E04B1/58;E04B1/98
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及建筑工程和結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可更換鋼連梁的連接結(jié)構(gòu)。?

背景技術(shù)

高層、超高層建筑是現(xiàn)代城市的主要建筑形式之一，剪力墻結(jié)構(gòu)或框架-剪力墻結(jié)構(gòu)是高層建筑廣泛采用的結(jié)構(gòu)體系。連梁是剪力墻結(jié)構(gòu)或框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的耗能構(gòu)件，但鋼筋混凝土連梁由于跨高比小，易發(fā)生剪切破壞，變形能力和耗能能力差，地震后修復(fù)困難。近年來，提出了可更換鋼連梁，由跨中的可更換消能梁段(或阻尼器)和兩端的非消能梁段組成，通過合理控制消能梁段(或阻尼器)和非消能梁段的承載力之比，可使強(qiáng)震下連梁的損傷和塑性變形集中于消能梁段(或阻尼器)，并耗散地震能量。地震后僅需更換消能梁段(或阻尼器)，便可實(shí)現(xiàn)連梁的修復(fù)，從而提升高層建筑結(jié)構(gòu)的震后功能快速恢復(fù)能力。?

消能梁段(或阻尼器)與非消能梁段之間的連接是可更換鋼連梁的關(guān)鍵技術(shù)之一。該連接既要保證地震作用下傳力可靠，又要保證震后消能梁段易于更換。鋼構(gòu)件常用的連接型式包括焊接與螺栓連接兩種。焊接連接傳力可靠，但不具有可拆卸性，不能實(shí)現(xiàn)地震后消能梁段(或阻尼器)的更換要求。螺栓連接具有可拆卸性，但由于連接處剪力和彎矩較大，需要布設(shè)大量的高強(qiáng)螺栓，而往往實(shí)際工程中由于連接面有限，螺栓排布困難，甚至無法實(shí)現(xiàn)。以往試驗(yàn)研究還表明，即使采用摩擦型高強(qiáng)螺栓連接，在較大的地震往復(fù)作用下，也可能發(fā)生連接處的螺栓滑移。因此，迫切需要開發(fā)一種既傳力可靠、?有便于更換的新型連接型式。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可更換鋼連梁的連接結(jié)構(gòu)，在強(qiáng)震作用下傳力可靠，在強(qiáng)震后拆卸方便，可保證消能梁段(或阻尼器)的快速更換，實(shí)現(xiàn)連梁的快速修復(fù)，從而提升高層建筑結(jié)構(gòu)震后功能快速恢復(fù)的能力。?

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：?

一種可更換鋼連梁的連接結(jié)構(gòu)，在消能梁段1和非消能梁段2連接的端部分別設(shè)置有消能梁段端板6和非消能梁段端板7，在消能梁段1端部的消能梁段端板6上設(shè)置有抗剪鍵4，在非消能梁段2端部的非消能梁段端板7上與消能梁段端板6上的抗剪鍵4位置對(duì)應(yīng)處開設(shè)有鍵槽5；在所述消能梁段端板6和非消能梁段端板7相對(duì)應(yīng)的位置還開設(shè)有高強(qiáng)螺栓3連接的螺栓孔；所述抗剪鍵4承擔(dān)消能梁段1和非消能梁段2連接處的剪力，所述高強(qiáng)螺栓3承擔(dān)消能梁段1和非消能梁段2連接處的彎矩。?

所述消能梁段1的高度小于非消能梁段2時(shí)，非消能梁段2的非消能梁段端板7的內(nèi)側(cè)設(shè)置有水平加勁肋，水平加勁肋的布設(shè)位置與消能梁段(1)的翼緣相對(duì)應(yīng)。?

所述消能梁段1和非消能梁段2連接端部分別設(shè)置的消能梁段端板6和非消能梁段端板7、消能梁段端板6上設(shè)置的抗剪鍵4、非消能梁段端板7上開設(shè)的鍵槽5分別隨消能梁段1和非消能梁段2在工廠制作完成。?

所述消能梁段1為工字鋼梁、金屬阻尼器、摩擦阻尼器或粘彈性阻尼器。?

所述抗剪鍵4和消能梁段端板6采用全熔透焊接，并銑去焊腳。?

本實(shí)用新型用于可更換鋼連梁的消能梁段或阻尼器與非消能梁段之間；?該連接通過抗剪鍵傳遞剪力，通過高強(qiáng)螺栓傳遞彎矩，“彎剪分離”，受力明確；地震后通過拆卸連接，快速更換消能梁段(或阻尼器)，實(shí)現(xiàn)連梁的震損修復(fù)。本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：?

1.傳力可靠。抗剪鍵傳遞剪力的能力大，高強(qiáng)螺栓可有效傳遞彎矩，大尺寸試件的試驗(yàn)表明，地震往復(fù)作用下，本實(shí)用新型的連接結(jié)構(gòu)傳力可靠，由于抗剪鍵與鍵槽楔合緊密，端板間無滑移，保證了鋼連梁的整體性。?

2.施工簡便。端板、抗剪鍵、鍵槽等均隨梁段(或阻尼器)在工廠制作完成，現(xiàn)場將抗剪鍵楔入鍵槽，再安裝高強(qiáng)螺栓，現(xiàn)場施工快速便捷。?

3.拆卸容易。強(qiáng)震后，拆除高強(qiáng)螺栓，將消能梁段(或阻尼器)沿鍵槽方向推出，然后將新的消能梁段(或阻尼器)沿鍵槽方向楔入，安裝高強(qiáng)螺栓，便可實(shí)現(xiàn)連梁修復(fù)。試驗(yàn)表明，采用本實(shí)用新型的連接型式時(shí)，2個(gè)工人半小時(shí)便可完成一組消能梁段(或阻尼器)的更換。?

4.經(jīng)濟(jì)性好。端板、抗剪鍵均為一般鋼材，抗剪鍵和鍵槽的加工也不復(fù)雜，且本實(shí)用新型的連接型式使用的高強(qiáng)螺栓數(shù)量少，因此經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良。?

總之，本實(shí)用新型在強(qiáng)震作用下傳力可靠，在強(qiáng)震后拆卸方便，可保證消能梁段(或阻尼器)的快速更換，實(shí)現(xiàn)連梁的快速修復(fù)，從而提升高層建筑結(jié)構(gòu)震后功能快速恢復(fù)的能力。?

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的構(gòu)造示意圖。?

圖2為圖1的俯視圖。?

圖3a為抗剪鍵和鍵槽楔合前示意圖。?