[發(fā)明專利]自復(fù)位混凝土框架柱滑移節(jié)點(diǎn)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710879697.8
• 申請(qǐng)日: 2017-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN107882177B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯正;張恒銳;廖元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/21
• 分類號(hào): E04B1/21;E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

本發(fā)明涉及一種自復(fù)位混凝土框架柱滑移節(jié)點(diǎn)，由混凝土框架梁柱、上下復(fù)位鋼板、橡膠板、角鋼、粘滯阻尼器等構(gòu)件組成。柱在節(jié)點(diǎn)處由復(fù)位鋼板分隔開，節(jié)點(diǎn)處柱四邊由角鋼與梁相連，角鋼開有長條孔，通過承壓型高強(qiáng)螺栓與混凝土梁柱相連，在正常使用時(shí)保證整體共同工作，調(diào)整孔的大小能控制地震時(shí)柱發(fā)生側(cè)移而不是搖擺，上下復(fù)位鋼板表面咬合形狀采用四棱錐體，柱發(fā)生側(cè)移時(shí)接觸面面積依然能滿足要求，角鋼與梁之間有粘滯阻尼器，既能夠在地震時(shí)耗能，又能在震后與自重一起完成柱復(fù)位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域，具體涉及一種自復(fù)位混凝土框架柱滑移節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)

不同于以往的利用高性能材料、構(gòu)件以及體系來抵抗地震作用，近年來，通過弱化結(jié)構(gòu)來減小地震作用的設(shè)計(jì)理念正在成為主流。搖擺柱作為典型，從鋼結(jié)構(gòu)中引入混凝土結(jié)構(gòu)，它將柱上下兩端變成鉸接，使得結(jié)構(gòu)剛度降低，能顯著減小地震時(shí)結(jié)構(gòu)響應(yīng)，結(jié)構(gòu)搖擺的同時(shí)配合阻尼器可耗能、可控制位移。但是它也存在很多的缺點(diǎn)：在柱腳磨圓后，自身失去耗能能力的同時(shí)也呈現(xiàn)出負(fù)剛度，增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度，且需要額外的預(yù)應(yīng)力筋來保證復(fù)位，在現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的施工是不方便的。因此，基于弱化結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念，土木工程師們也在尋找其他可行的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種自復(fù)位混凝土框架柱滑移節(jié)點(diǎn)。正常使用時(shí)，與正常結(jié)構(gòu)沒有區(qū)別；地震時(shí)，混凝土柱發(fā)生一定的滑移以減少結(jié)構(gòu)的剛度，從而減少地震作用；地震后，結(jié)構(gòu)能通過自重以及黏滯阻尼器的作用復(fù)位。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提出的自復(fù)位混凝土框架柱滑移節(jié)點(diǎn)，由混凝土柱1、混凝土梁2、上部復(fù)位鋼板3、下部復(fù)位鋼板4、橡膠板5、角鋼6、粘滯摩擦阻尼器7、承壓型高強(qiáng)螺栓8和加勁肋9組成，其中：上復(fù)位鋼板３和下復(fù)位鋼板4均由高強(qiáng)度鋼制作而成，上部復(fù)位鋼板３和下復(fù)位鋼板４表面分別為凸凹相間的整齊排布的四棱錐體，上部復(fù)位鋼板３位于下復(fù)位鋼板４上方，且兩者之間能很好地咬合；橡膠板5與下部復(fù)位鋼板4的上表面連接，避免應(yīng)力分布不均勻；相鄰兩個(gè)混凝土柱１之間設(shè)置上部復(fù)位鋼板３、下部復(fù)位鋼板４和橡膠板５；上部復(fù)位鋼板３一面位于上部混凝土柱１下方，角鋼６的橫板和豎板上均勻分布有長條孔，承壓型高強(qiáng)螺栓8穿過角鋼6豎板上的長條孔與混凝土柱1內(nèi)預(yù)埋件相連，角鋼６橫板與混凝土梁2之間設(shè)置有粘滯摩擦阻尼器7，承壓型高強(qiáng)螺栓8一端依次穿過角鋼6橫板上的長條孔、粘滯摩擦阻尼器7與混凝土梁２內(nèi)預(yù)埋件相連，角鋼6上加設(shè)有若干加勁肋9，減少角鋼變形；正常使用下，角鋼6能限制混凝土柱1側(cè)移，地震時(shí)能發(fā)生側(cè)移。

本發(fā)明中，控制角鋼6長條孔的尺寸，使混凝土柱1發(fā)生側(cè)移而不是搖擺。

本發(fā)明中，上部復(fù)位鋼板3與下部復(fù)位鋼板4之間采用四棱錐體咬合，保證地震后結(jié)構(gòu)能在重力作用以及粘滯摩擦阻尼器7下復(fù)位；無論哪個(gè)方向發(fā)生地震，混凝土柱1發(fā)生側(cè)移時(shí)，上部復(fù)位鋼板3與下部復(fù)位鋼板4之間總能保證足夠的接觸面積。

本發(fā)明中，結(jié)構(gòu)發(fā)生側(cè)移時(shí)，粘滯摩擦阻尼器7可耗能，也可以增加其他剪切型阻尼器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1）該節(jié)點(diǎn)對(duì)于正常使用下結(jié)構(gòu)剛度基本沒有影響，但能顯著降低結(jié)構(gòu)在地震時(shí)的剛度，從而減少地震時(shí)內(nèi)力。

2）該節(jié)點(diǎn)利用角鋼長條孔控制柱豎向、水平位移，釋放柱側(cè)移限制柱搖擺，且接觸面采用鋼板，從而避免角部混凝土發(fā)生破壞，減少震后維修。

3）該節(jié)點(diǎn)采用表面為四棱錐形的復(fù)位鋼板，能很好的保證各個(gè)方向的抗震性能，且結(jié)合粘滯阻尼器能獲得很好的復(fù)位效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明自復(fù)位混凝土框架柱滑移節(jié)點(diǎn)裝配示意圖。

圖2為本發(fā)明自復(fù)位混凝土框架柱滑移節(jié)點(diǎn)正視圖。