[發明專利]一種頂底帶摩擦耗能器的自定心預制混凝土梁柱節點裝置

在審

• 申請號: 201810337478.1
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108532750A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 黃林杰;周臻;田會文;司怡;劉濠;仇健
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E04B1/21
• 分類號: E04B1/21;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種頂底帶摩擦耗能器的自定心預制混凝土梁柱節點裝置，包括預制混凝土柱、位于預制混凝土柱一側的預制混凝土梁、將預制混凝土柱和預制混凝土梁連接為一體的兩個摩擦耗能器，所述兩個摩擦耗能器分別布置在預制混凝土梁的上部和下部，每個摩擦耗能器包括兩個外摩擦固定板、與兩個外摩擦固定板連接為一體的外摩擦連接板、連接在上部外摩擦連接板上的兩個外摩擦鋼板、兩個預留有第一摩擦螺栓孔的內摩擦鋼板、將兩個內摩擦鋼板連接為一體的內摩擦端板，兩個內摩擦鋼板對稱設置并澆筑在預制混凝土梁兩側面，兩個外摩擦鋼板分別設置在內摩擦鋼板的外側，并通過摩擦型高強螺栓將內摩擦鋼板、外摩擦鋼板和預制混凝土梁連成一整體。

技術領域

本發明屬于土木工程領域，涉及一種頂底帶摩擦耗能器的自定心預制混凝土梁柱節點裝置。

背景技術

地震給人類帶來極其嚴重的災難。傳統的抗震設計采用的是延性設計方法，即在地震作用下，結構部分構件提前屈服和破壞，但整體不至于喪失功能，依靠構件屈服后的塑性變形來耗散大部分的地震能量，從而達到保證主體結構安全的目的。這種傳統的基于承載力的設計方法雖然能在避免建筑出現損傷乃至倒塌造成人員傷亡的破壞方面有一定的可靠性，但在中等強度地震或強烈地震中，卻不能有效地控制地震造成的經濟損失，大多數大地震過后，結構雖然未倒塌，但不可修復或繼續使用，只能推倒重建。

自定心預制混凝土框架是一種通過張拉預應力筋為結構提供側向剛度和自定心力，并通過安裝各種類型的耗能構件來消耗地震能量的結構形式。裝配式鋼筋混凝土框架具有生產速度快、質量穩定、節約模板等優點，但傳統裝配式結構的節點連接可靠性較差，因此在地震區的應用受到限制。梁柱連接部位作為預制裝配式混凝土結構框架設計中最關鍵的設計環節，現有的連接形式多借鑒鋼框架的節點構造形式，但是混凝土結構本身不具有鋼結構輕質高強的優點。同時，自定心預制混凝土框架結構的可修復性關鍵技術在于高性能摩擦耗能器與預應力技術的有效結合。目前這類結構在梁柱節點處多采用的附屬耗能構件(如屈服角鋼、低碳鋼耗能筋)在多次往復循環荷載下屈服后耗能能力和節點剛度顯著降低。

發明內容

技術問題：本發明提供一種能夠消耗地震作用下的能量，消除或降低預制裝配式鋼筋混凝土結構在地震作用下的殘余變形，可以有效避免預制混凝土梁柱等主體結構構件出現明顯的塑性變形以及附屬耗能構件屈服后節點耗能能力和剛度降低的頂底帶摩擦耗能器的自定心預制混凝土梁柱節點裝置，明顯降低了結構震后的修復費用和難度，在設計過程中更加靈活地獨立調控結構的強度、剛度和延性。

技術方案：本發明的頂底帶摩擦耗能器的自定心預制混凝土梁柱節點裝置，包括預制混凝土柱、位于所述預制混凝土柱一側的預制混凝土梁、將所述預制混凝土柱和預制混凝土梁連接為一體的兩個摩擦耗能器，所述兩個摩擦耗能器分別布置在預制混凝土梁的上部和下部，每個摩擦耗能器包括連接在預制混凝土柱側面的兩個外摩擦固定板、與所述兩個外摩擦固定板連接為一體的外摩擦連接板、連接在所述上部外摩擦連接板上預留有第三摩擦螺栓孔的兩個外摩擦鋼板、兩個預留有第一摩擦螺栓孔的內摩擦鋼板、將所述兩個內摩擦鋼板連接為一體的內摩擦端板，兩個內摩擦鋼板對稱設置并澆筑在預制混凝土梁兩側面，兩個外摩擦鋼板分別設置在內摩擦鋼板的外側，并通過摩擦型高強螺栓將內摩擦鋼板、外摩擦鋼板和預制混凝土梁連成一整體，內摩擦端板與外摩擦連接板相鄰。預制混凝土柱和預制混凝土梁中設置有貫穿二者的橫向預應力筋。

進一步的，本發明裝置中，外摩擦鋼板與內摩擦鋼板之間嵌入有摩擦片。

進一步的，本發明裝置中，兩個內摩擦鋼板內側設置有深入預制混凝土梁內部的抗剪栓釘。

進一步的，本發明裝置中，外摩擦固定板通過承壓型高強螺栓固定在預制混凝土柱側面。

進一步的，本發明裝置中，內摩擦鋼板上的第一摩擦螺栓孔洞和預制混凝凝土梁上預留的第二摩擦螺栓孔洞孔徑相等，且大于外摩擦鋼板上的第三摩擦螺栓孔洞的直徑。