[實用新型]一種狗骨式節點梁端屈曲約束裝置

有效

• 申請號: 201720028254.3
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN206409009U
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 吳京;夏天陽;謝魯齊;李春雨;孟少平
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本實用新型屬于建筑工程領域，涉及鋼框架結構，具體為一種應用于鋼框架結構狗骨式節點梁端的屈曲約束裝置。

背景技術

我國是一個地震多發區，隨著鋼結構在建筑結構中廣泛應用，研究其抗震性能，提出合理的抗震設計對策顯得尤為重要。而在1994年美國北嶺地震和1995年日本阪神地震之后，人們越來越關注鋼結構節點的結構形式和抗震性能，在對傳統梁柱節點進行研究分析的基礎上，提出了很多改進的新型節點形式，主要可分為加強型和削弱型兩大類。近些年出現的狗骨式節點屬于一種削弱型新型節點形式，在離梁柱連接處一定距離的梁端減小了翼緣尺寸，其基本設計思想是：通過梁端翼緣的削弱，誘導梁端塑性鉸截面從梁柱連接處外移，以避開梁柱連接處殘余應力集中區域，改善節點耗能性能的發揮。

狗骨式節點在循環荷載作用下的性能以及破壞形式已經研究的比較透徹，試驗和理論分析研究都顯示其具備比普通鋼框架節點更好的耗能能力。但隨著荷載和循環次數的增加，梁端翼緣削弱部位受壓特別是受壓屈服后及對應腹板受壓和受剪時可能產生鋼板平面外的屈曲失穩現象，節點滯回曲線出現一定程度的剛度、強度退化。這種翼緣與腹板可能產生的鋼板平面外屈曲失穩，輕則影響節點耗能能力的發揮，減少翼緣削弱部位的低周疲勞壽命，重則導致節點提前破壞。也有的試驗表明，由于狗骨式節點削弱了節點區的翼緣截面，導致鋼梁平面外剛度降低，容易產生鋼梁平面外整體屈曲。

另一方面，屈曲約束支撐BRB是一種通過外部約束部件約束支撐核心板并限制其受壓屈曲的軸向受力構件，在強烈地震作用下能充分發揮核心板在循環拉壓作用下的滯回性能，達到耗散地震能量的目的。若能通過類似措施限制狗骨式節點梁端上下翼緣削弱部位受壓特別是受壓屈服后及對應腹板受壓和受剪時可能產生的平面外屈曲失穩，并利用約束裝置的平面外剛度防止鋼梁節點區側向失穩，將有利于狗骨式節點耗能性能與耗能能力的穩定發揮。

針對上述問題，本實用新型提出一種狗骨式節點梁端屈曲約束裝置：在狗骨式節點梁端上下翼緣削弱部位外側設置約束蓋板，并在梁端上下翼緣削弱部位對應腹板兩側設置約束槽鋼，約束蓋板與約束槽鋼之間設置填充板，通過連接螺栓將約束蓋板、約束槽鋼與填充板連接組成完整的約束裝置。該約束裝置可有效限制梁端上下翼緣削弱部位受壓特別是受壓屈服后和對應腹板受壓和受剪時鋼板平面外可能發生的大幅值屈曲失穩，防止可能產生的翼緣削弱部位疲勞壽命降低及節點剛度、強度退化，防止節點區鋼梁發生平面外整體屈曲，保證滯回曲線飽滿，提高了節點變形能力、延性及梁的側向穩定性，充分發揮狗骨式節點優良的耗能性能。

發明內容

技術問題，本實用新型的目的是提供一種應用于鋼結構狗骨式節點梁端的屈曲約束裝置，以有效限制梁端上下翼緣削弱部位受壓特別是受壓屈服后和對應腹板受壓和受剪時在鋼板平面外可能發生的大幅值屈曲失穩，防止可能產生的翼緣削弱部位疲勞壽命降低及節點剛度、強度退化，防止節點區鋼梁發生平面外整體屈曲，保證滯回曲線飽滿，提高了節點變形能力、延性及梁的側向穩定性，充分發揮狗骨式節點優良的耗能性能。

技術方案：本實用新型采用的一種狗骨式節點梁端屈曲約束裝置的技術方案為：

所述狗骨式節點梁端屈曲約束裝置包括設置于狗骨式節點梁端上下翼緣削弱部位外側的約束蓋板、翼緣削弱部位對應腹板兩側的約束槽鋼、約束蓋板與約束槽鋼之間的填充板及將所述約束蓋板、約束槽鋼和填充板連接組成完整約束裝置的連接螺栓。

所述的約束蓋板、約束槽鋼及填充板上開有螺栓孔，便于連接螺栓對齊并穿過。

優選的，所述的約束槽鋼內部焊有避開所述螺栓孔位置的加勁肋。

所述的約束蓋板與約束槽鋼的長度略大于所述狗骨式節點梁端上下翼緣削弱部位的長度。

所述的約束槽鋼高度略小于所述狗骨式節點梁端上下翼緣之間的凈距離；所述約束槽鋼布置于狗骨式節點梁端削弱翼緣和對應腹板之間的空間，其腹板與鋼梁腹板相靠。所述的填充板厚度略大于所述狗骨式節點梁端上下翼緣厚度，形狀與所述狗骨式節點梁端上下翼緣削弱部位形狀一致；所述的填充板與約束槽鋼連為一體或與所述的約束蓋板連為一體。

所述屈曲約束裝置與鋼梁的接觸面之間存在間隙；優選的，所述間隙中或填有無粘結材料。

通過上述措施使得當所述狗骨式節點承受彎矩和剪力時，所述約束裝置在不直接參與軸向受力的同時，有效防止狗骨式節點梁端翼緣削弱部位受壓特別是受壓屈服后及對應腹板受壓和受剪時在鋼板平面外可能發生的大幅值屈曲失穩，并防止節點區鋼梁發生側向失穩。

有益效果：