[發明專利]一種支撐型阻尼器與既有RC框架結構的非約束連接節點

有效

• 申請號: 202010789747.5
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111877548B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 許衛曉;程揚;楊偉松;于德湖;張紀剛;曾森
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: E04B1/21
• 分類號: E04B1/21;E04B1/98;E04H9/02;E04G23/02
• 代理公司: 北京開陽星知識產權代理有限公司 11710
• 代理人: 姚金金

本發明涉及建筑結構抗震和消能減震技術領域，具體涉及一種支撐型阻尼器與既有RC框架結構的非約束連接節點。包括支撐型阻尼器、非約束節點板、端板、抗剪板、拉桿；梁自近柱端到遠柱端依次分為抗拉功能區、抗剪功能區和梁端預期塑性鉸區；其中抗拉功能區的側面設有拉桿；抗剪功能區的上表面和下表面固定有抗剪板；梁端預期塑性鉸區為抗剪功能區后的非功能區域。本發明能有效解決非約束節點板與既有混凝土框架梁采取后錨固連接而造成梁因受力復雜而容易發生破壞的問題，適用于既有建筑抗震加固。

技術領域

本發明涉及建筑結構抗震和消能減震技術領域，具體涉及一種支撐型阻尼器與既有RC框架結構的非約束連接節點。

背景技術

隨著現代經濟的飛速發展和生活水平的不斷提高，人們對建筑的數量、質量和使用功能提出了越來越多的要求，科學技術的進步也促使各種新型結構、新型材料以及新的施工工藝不斷出現。人們在滿足建筑物數量的同時，對建筑物的造型、安全性、適用性和耐久性也提出了越來越高的要求。根據有關統計表明，我國的建筑業已經開始從大規模的新建時期邁向現代化的加固和改造時期。

對于我國面大量廣的既有RC框架結構，如果采取全部拆舊重建的方法，勢必帶來社會物質與文化資源的巨大浪費。因此，對既有建筑采用加固改造的方式更為合理。既有建筑抗震加固的方式多種多樣，其中，針對抗側力結構體系進行研究是最為行之有效的一種手段。工程實踐和研究表明：支撐框架結構具有抗側剛度大而側向位移小的特點，且造價經濟合理。安置在框架中的支撐型阻尼器可為結構提供較大的抗側剛度，消耗地震輸入的能量，可將損傷主要集中在支撐型阻尼器上，從而保護主體結構。而且支撐型阻尼器是相對容易檢測、修復或者替換的，這就避免了框架結構通過梁、柱構件耗散能量而造成損傷難修復的缺點。支撐型阻尼器可明顯提高結構的抗震能力和震后可修復性，所以支撐型阻尼器在既有建筑的抗震加固中得到廣泛地應用。

在實際工程應用中，支撐型阻尼器與既有的RC框架結構在進行連接時仍存在一些問題：(1)節點板與既有RC框架結構通常采用后錨固連接，需對原有框架梁混凝土進行鉆孔、清孔等處理，易破壞原有鋼筋，工序較為繁瑣、施工較為困難。增設錨栓的尺寸、位置、數量極易受到梁原有配筋的影響，在設計上有一定難度，會對錨固性能造成影響。且會造成錨固區域的梁與錨栓一起承受拉力和剪力，受力狀態較為復雜，使得梁容易發生脆性破壞，影響結構的穩定性。(2)當框架結構在水平荷載作用下發生側向位移時，梁柱節點域附近梁柱張開、閉合會使節點板受到拉力和壓力作用，即產生開合效應。在大位移下，節點板會發生局部失穩，限制了支撐型阻尼器抗震性能的充分發揮，影響結構的繼續承載能力；(3)若將支撐型阻尼器僅與梁相連，會使得非約束節點板與柱之間的間隙處處于非常不利的受力狀態，梁端損傷易集中于這一區域，產生塑性鉸區。從而使得梁端預期塑性鉸區易與連接區域位置重疊，會對支撐型阻尼器的連接節點的受力性能產生不利的影響。同時，梁端受力復雜，容易發生剪切屈服和斷裂。針對上述三個關鍵問題，不少專家學者展開了研究，并取得的一些相關成果。

趙俊賢為解決結構大變形下支撐框架節點存在的顯著開合效應，提出了一種基于滑移連接的防屈曲支撐鋼框架節點，該滑移連接節點板通過釋放節點板與梁柱之間的切向約束和開合效應來降低節點板的塑性損傷。Fahnestock提出了在梁端腹板處采用柔性連接，減小梁端彎矩節點區域的傳遞效應，節點板與梁柱之間仍可采用焊縫連接，可基本消除開合效應。Berman提出將節點板與柱偏移一段距離且只與梁相連接的方式，而梁柱則采用傳統的剛性連接。曲哲提出了一種非約束節點板的連接方法，通過錨固后拉鋼棒和嵌入鋼板兩種不同的連接方式將非約束節點板與梁相連，還通過改變梁端縱筋的方式調整梁的抗彎強度，使得預期塑性鉸區外移，與連接區域分離，提高節點區的可靠性。