[發明專利]預制模塊化屈曲約束支撐栓焊混合連接節點

有效

• 申請號: 201711488465.6
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN108222286B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 楊璐;衛璇;李永吉
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發明公開了預制模塊化屈曲約束支撐栓焊混合連接節點，屬于建筑結構消能減震領域。該混合連接節點包括預制鋼節點模塊、屈曲約束支撐、連接高強螺栓、固定高強螺栓和連接焊縫。屈曲約束支撐沿結構梁和結構柱組成的框架結構的對角線方向布設。預制鋼節點模塊包括第一預制鋼節點模塊、第二預制鋼節點模塊、第三預制鋼節點模塊和第四預制鋼節點模塊；本發明具有節點連接長度短、平面外剛度大、施工安裝簡單而且震后更換方便的優點。采用四個預制鋼節點模塊與支撐連接段拼裝的方式大大減少了傳統螺栓連接的長度，同時可按設計比例增大耗能段長度，在同等的工程條件下提高屈曲約束支撐的耗能性能。

技術領域

本發明涉及一種預制模塊化屈曲約束支撐栓焊混合連接節點，屬于建筑結構消能減震領域。

背景技術

屈曲約束支撐兼備了傳統支撐和金屬耗能阻尼器的功能，具有拉壓對稱性良好，滯回性能穩定的優點，可在多遇地震中增加結構的抗側剛度，在罕遇地震中利用內核屈服后的塑性變形耗能。屈曲約束支撐的概念最早在1971年由日本學者Yoshino等提出，之后在日本和美國得到了廣泛應用。近年來，隨著國內高層、超高層建筑的興建，屈曲約束支撐在我國的研究和應用也越來越多。屈曲約束支撐的形式多樣，內核一般為一字形和十字形，連接段則主要設計為十字形以增加截面的抗彎剛度。一般來說，屈曲約束支撐與結構的連接方式有螺栓連接、焊接連接和銷軸連接。由于銷軸連接方式施工安裝相對困難，在實際工程中的應用較少。目前主要采用的是螺栓連接和焊接連接方式，這兩種連接方式存在以下問題：

(1)螺栓連接段過長的問題

傳統的螺栓連接采用拼接板將屈曲約束支撐和節點板通過高強螺栓連接起來，導致支撐連接段過長，耗能段相對較短，嚴重影響了支撐在地震中的耗能性能；同時，連接段過長可能會在地震中發生局部屈曲，影響屈曲約束支撐的正常使用，對結構造成更大的破壞。

(2)焊接連接的施工安裝問題以及焊接工藝問題

傳統的焊接連接需要將節點板與梁柱進行焊接，然后將屈曲約束支撐與節點板采用對接焊縫進行連接，焊接工作量大，而且節點板與支撐的對接需要嚴格把控尺寸，整個焊接過程也需要完全固定支撐位置，施工安裝困難；將節點板和梁柱進行焊接不利于震后對支撐的更換和修復；整個安裝過程需要多次焊接，受施工環境和焊接工藝的影響，支撐可能存在一定的初始偏心，在地震作用下容易發生平面外屈曲破壞，影響其耗能性能。

發明內容

本發明為了解決傳統螺栓連接和焊接連接對屈曲約束支撐的連接段長度、節點平面外穩定性、耗能性能、震后更換、施工安裝等方面造成的問題，提出了一種減小連接段長度，增大節點平面外剛度，而且震后更換和施工安裝都更加簡單方便的預制模塊化屈曲約束支撐栓焊混合連接節點。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案是：

預制模塊化屈曲約束支撐栓焊混合連接節點，該混合連接節點包括預制鋼節點模塊、屈曲約束支撐3、連接高強螺栓8、固定高強螺栓9和連接焊縫10。

屈曲約束支撐3沿結構梁1和結構柱2組成的框架結構的對角線方向布設；

預制鋼節點模塊包括第一預制鋼節點模塊4、第二預制鋼節點模塊5、第三預制鋼節點模塊6和第四預制鋼節點模塊7；第一預制鋼節點模塊4、第二預制鋼節點模塊5、第三預制鋼節點模塊6和第四預制鋼節點模塊7結構形式相同；第一預制鋼節點模塊4和第二預制鋼節點模塊5通過連接高強螺栓8固定在結構梁1上；第三預制鋼節點模塊6和第四預制鋼節點模塊7通過連接高強螺栓8固定在結構柱2上。

第一預制鋼節點模塊4、第二預制鋼節點模塊5、第三預制鋼節點模塊6和第四預制鋼節點模塊7之間形成十字形凹槽；屈曲約束支撐3的連接段為十字形插板，十字形插板與十字形凹槽通過固定高強螺栓9連接；連接焊縫10設置在十字形插板與十字形凹槽連接配合的邊緣處。