[發(fā)明專利]一種弧形鋼板支撐預應力裝配節(jié)點

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810714992.2
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN108915098A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設計）人: 陳適才;朱方舟;肖運慧;閆維明
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種弧形鋼板支撐預應力裝配節(jié)點，屬于建筑結構工程領域。包括裝配結構柱、裝配結構梁、弧形鋼板支撐、預應力索、高強錨栓、鉸接支座。通過裝配梁柱連接處塑性鉸外附加弧形鋼板支撐，通過調(diào)節(jié)寬度和弧度，實現(xiàn)不同的耗能需求，通過分開設置實現(xiàn)耗能構件的震后更換，同時裝配梁柱采用預應力索進行連接，實現(xiàn)節(jié)點變形自復位功能。適用于結構工程中不同裝配結構的節(jié)點連接。本發(fā)明受力機制明確、抗震性能優(yōu)越、并且構造簡單，所需材料成本低廉，具有自復位、易更換的優(yōu)勢。

技術領域

本發(fā)明涉及一種弧形鋼板支撐預應力裝配節(jié)點,屬于土木工程裝配結構技術領域。

背景技術

裝配結構節(jié)點構造是研究裝配結構的關鍵部位,影響整體結構的現(xiàn)場施工周期以及抗震性能，國內(nèi)外研究者對各種裝配式構件、節(jié)點進行了研究，得到了很多重要研究成果，但已有的裝配結構節(jié)點構造比較復雜或者抗震性能不好。因此，濕作業(yè)量少、施工周期短以及抗震性能好的裝配節(jié)點以及裝配結構是目前很多裝配結構研發(fā)時必須要重點考慮的關鍵問題。

一般裝配結構的梁柱構件預制而在節(jié)點處現(xiàn)澆，但現(xiàn)場節(jié)點澆注仍然造成施工不便，另外為了增強其抗震性能，一般在結點核心區(qū)埋入耗能器，如在核心區(qū)埋入耗能鋼筋或低屈服點鋼板，這提高了節(jié)點的整體抗震性能，但節(jié)點受力復雜，受力機制不明確，性能無法得到保證。還有隨著結構地震損傷后快速修復的功能要求，目前許多裝配節(jié)點也引入預應力自復位技術，在節(jié)點種施加預應力，增強其節(jié)點自復位能力。因此研究受力機制明確、現(xiàn)場施工周期短以及抗震性能好的新型裝配節(jié)點對研發(fā)推廣應用裝配結構及體系具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種弧形鋼板支撐預應力裝配節(jié)點，通過在預制梁柱連接部位附加弧形鋼板支撐，并通過施加預應力形成的一種新型裝配節(jié)點。其中弧形鋼板支撐不同于一般直線型支撐或防屈曲支撐，其通過彎曲變形耗能，受力機制明確，易更換。本發(fā)明適用于土木工程結構，研究對象為裝配式結構。本發(fā)明構造簡單，所需材料成本低廉，不僅受力機制明確、施工周期短易更換并且具有較好的抗震性能。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種弧形鋼板支撐預應力裝配節(jié)點，包括裝配結構柱、裝配結構梁、弧形鋼板支撐、預應力索，其特征在于：在裝配結構柱和裝配結構梁連接的角處附加弧形鋼板支撐，弧形鋼板支撐的兩端分別通過鉸接與裝配結構梁、裝配結構柱固定連接，弧形鋼板支撐的弧形彎向裝配結構柱和裝配結構梁的連接點處，過預應力直線索貫穿裝配結構梁和裝配結構柱同時將裝配結構梁和裝配結構柱連接在一起；形成一種新型弧形鋼板支撐預應力裝配節(jié)點。

鉸接包括鉸接支座和錨栓，鉸接支座通過鉸軸固定在裝配結構梁或裝配結構柱上，鉸接支座和弧形鋼板支撐的端部采用錨栓進行固定連接。

弧形鋼板支撐可以包括不同寬度、不同厚度以及不同弧度。優(yōu)選弧形鋼板支撐的弧度不大于90°。

鉸接位于裝配結構梁、裝配結構柱塑性鉸外的地方，弧形鋼板支撐的鉸接支座可以距離裝配結構梁或裝配結構柱交接處不同距離，鉸接支座可以預埋或后裝配。

裝配結構柱可以為預制混凝土柱或鋼柱或鋼混凝土組合柱。

裝配結構梁可以為預制混凝土梁或鋼梁或鋼混凝土組合梁。

預應力索在裝配結構梁截面上可以為單孔預應力布置或多孔布置。

弧形鋼板支撐通過彎曲變形耗能，通過支撐彎曲變形受力耗能，不需要直線型支撐的附加防屈曲周圍部分；弧形鋼板支撐設置在節(jié)點梁柱端部一定距離，端部連接處塑性鉸破壞后，仍然可以繼續(xù)受力耗能并為節(jié)點繼續(xù)提供抗彎和抗剪承載力；另外根據(jù)梁柱尺寸以及耗能需求，可以設置不同寬度和不同弧度的弧形鋼板支撐來實現(xiàn)不同的需求，并且在弧形鋼板支撐耗能破壞后，可以通過鉸接支座更換。

與一般裝配節(jié)點相比，本發(fā)明的優(yōu)點是：