[發明專利]一種限制樓板慣性力傳遞的帶摩擦連接的鋼-混凝土組合梁

有效

• 申請號: 202110171640.9
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112814276B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 潘志宏;潘超;應輝;沈中祥;生凌宇;戴煜坤;劉芳芳;孫策
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: E04C3/293
• 分類號: E04C3/293;E04B1/58;E04H9/02
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 杭行

本發明公開了一種限制樓板慣性力傳遞的帶摩擦連接鋼?混凝土組合梁，屬于土木工程結構技術領域混凝土樓板設置在開槽鋼梁的上方，在混凝土樓板上對稱設置有兩排通孔，所述開槽鋼梁的上部鋼板開設有與混凝土樓板相對應的開槽，高強度螺栓穿過通孔，高強度螺栓的下部配備安裝有螺母用于對混凝土樓板和開槽鋼梁進行預緊；螺母的上部固定有蓋板，在蓋板上通過特種膠水粘結有第一墊片；第二墊片設置在開槽鋼梁與混凝土樓板之間，其通過結構膠粘結在混凝土樓板上。有益效果為：在地震作用下，該組合梁能承受并傳遞縱向剪力，使型鋼與混凝土不能自由變形，同時該組合梁抵抗混凝土樓板與開槽鋼梁的掀起力，限制兩者發生豎向分離。

技術領域

本發明屬于土木工程結構技術領域，是一種限制樓板慣性力傳遞的帶摩擦連接的鋼-混凝土組合梁。

背景技術

樓板上積聚的大量質量，在地震作用下產生的慣性力傳遞給抗側力體系。對樓板而言，過大的慣性力將帶來板內的非彈性和非延性反應。對抗側力體系而言，由于二階和高階模態的影響，即使產生延性的非線性反應，仍會觀察到較大的樓板加速度。而樓板與抗側力體系的相互作用，導致傾覆力矩和抗側力體系對剪力需求的增加，限制樓板慣性力的傳遞具有重大意義。

世界各地的許多結構都在使用摩擦連接，而不是依賴于屈服在地震震動時耗散能量。由此產生的結構保持相對較低的損傷，震后集中在螺栓上的損傷可以通過更換螺栓方便地進行修復，便于震后的結構快速修復和構件替換。

剪力連接件在鋼-混凝土組合梁結構中主要承受混凝土樓板和鋼梁之間界面上的縱向剪力，抵抗兩者之間的相對滑移和掀起。而非對稱摩擦連接恰好可以通過摩擦滑移來耗散地震能量。

摩擦型連接借助摩擦力將鋼梁與混凝土樓板組合成整體，其中最典型的方式就是采用高強螺栓。通過施加預壓力增大擠壓作用，以提高接觸面的摩擦力，同時增強界面抗拉拔能力，這種連接形式通常應用于預制混凝土與型鋼構成的組合構件中。

鋼-混凝土組合梁在承受荷載時，能夠使鋼材充分發揮其抗拉性能，混凝土充分發揮其抗壓性能。從而節約鋼材和混凝土材料，減輕自重，并具有良好的受力性能，整體性能，簡化施工和提高耐火性能等優勢，并且可以節省工程材料，降低工程造價，所以該組合梁在國內外已經得到了廣泛的重視和發展。

發明內容

本發明基于傳統的鋼-混凝土組合連接的基礎上，通過非對稱摩擦連接較好的限制了樓板慣性力的傳遞，保護鋼-混凝土組合梁，避免地震帶來損傷，同時可以很好的幫助組合梁消耗一部分的能量。在強震下用摩擦耗能代替屈服耗能，分兩個階段耗散地震能量，限制樓板慣性力的傳遞，由此產生的結構保持相對較低的損傷，只有螺栓和墊片與滑動機制相關，可更換，便于震后的結構快速修復和構件替換。

具體方案如下：一種限制樓板慣性力傳遞的帶摩擦連接的鋼-混凝土組合梁，包括：高強度螺栓、混凝土樓板、第一墊片、第二墊片、開槽鋼梁、蓋板和螺母，混凝土樓板設置在開槽鋼梁的上方，在混凝土樓板上對稱設置有兩排通孔，所述開槽鋼梁的上部鋼板開設有與混凝土樓板相對應的開槽，高強度螺栓穿過通孔，高強度螺栓的下部配備安裝有螺母用于對混凝土樓板和開槽鋼梁進行預緊；螺母的上部固定有蓋板，在蓋板上通過特種膠水粘結有第一墊片；第二墊片設置在開槽鋼梁與混凝土樓板之間，其通過結構膠粘結在混凝土樓板上。

優選的，還包括蝶形彈簧，所述蝶形彈簧設置在螺母與蓋板之間；采用碟形彈簧，用來保護被連接件的表面不受螺母擦傷，分散螺母對被連接件的壓力，減少振動帶來的脫離，減少預緊力的損失，以及降低摩擦升溫帶來的不利影響。

優選的，還包括平墊圈，所述平墊圈設置在蝶形彈簧和螺母之間。

優選的，在混凝土樓板的通孔內預埋有螺栓孔道。

優選的，開槽鋼梁的開槽形狀為矩形。

優選的，矩形開槽的長邊與鋼梁的長度方向相同。

本發明的有益效果為：