[發(fā)明專利]一種自復(fù)位耗能裝置及鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210236409.8
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114411963B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卜娜蕊;趙慧斌;劉睿;白潤山;李志強(qiáng);任龍輝;付曉琳;史飛揚(yáng);趙子兵
• 申請（專利權(quán)）人: 河北建筑工程學(xué)院
• 主分類號: E04B1/24
• 分類號: E04B1/24;E04B1/58;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 北京中知星原知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11868
• 代理人: 馬如

本發(fā)明公開了一種自復(fù)位耗能裝置及鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點，自復(fù)位耗能裝置用于連接鋼柱和鋼梁，包括：外殼；兩個連接體，內(nèi)端通過SMA鋼棒相互連接，外端分別與鋼柱和鋼梁連接固定，并且安裝狀態(tài)下SMA鋼棒被施加拉應(yīng)力；螺旋彈簧，套設(shè)在連接體上，并且安裝狀態(tài)下螺旋彈簧被壓縮；摩擦涂層，涂覆在連接體的外表面和/或容納腔的內(nèi)壁。本發(fā)明由自復(fù)位耗能裝置獲得的自復(fù)位耗能鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點，在遭受地震作用時結(jié)構(gòu)仍然能夠保持可接受的功能、地震后不需修復(fù)或在部分使用狀態(tài)下稍加修復(fù)即可恢復(fù)其原有使用功能，結(jié)構(gòu)體系易于建造，部件易更換和維修，不影響結(jié)構(gòu)的正常使用功能，全壽命成本效益高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接，具體是一種自復(fù)位耗能裝置及鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的抗震設(shè)計理念以保護(hù)生命為首要目標(biāo)，通過延性設(shè)計避免結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生脆性破壞甚至倒塌，從而為逃生提供可能。

現(xiàn)有手段在一定程度上降低了地震造成的危害。然而，為實現(xiàn)這一抗震目標(biāo)，設(shè)計規(guī)范允許結(jié)構(gòu)主要抗側(cè)力構(gòu)件發(fā)生塑性變形以耗散輸入結(jié)構(gòu)中的地震能量，但這會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生損傷和殘余變形，最終使結(jié)構(gòu)發(fā)生難以修復(fù)的破壞進(jìn)而失去使用功能。因此，依據(jù)傳統(tǒng)抗震理念設(shè)計的結(jié)構(gòu)更側(cè)重于在地震發(fā)生時保護(hù)生命，而忽略了結(jié)構(gòu)在震后很長的一段時間內(nèi)無法承擔(dān)原有使用功能的后果。最近發(fā)生的幾次地震再次表明，不能僅滿足于地震發(fā)生時保護(hù)生命安全，而是同時應(yīng)將地震后結(jié)構(gòu)的自修復(fù)以及原有功能的恢復(fù)放在同等重要的位置，以確保災(zāi)區(qū)的生活和生產(chǎn)的快速恢復(fù)。

另外，現(xiàn)有技術(shù)單獨應(yīng)用搖擺、自復(fù)位、可更換、附加耗能裝置等技術(shù)，單獨應(yīng)用某一技術(shù)只有單一效果，實際作用并不太明顯。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提出一種自復(fù)位耗能裝置及鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點，使得其在遭受地震作用時仍然能夠保持可接受的功能、地震后不需修復(fù)或在部分使用狀態(tài)下稍加修復(fù)即可恢復(fù)其原有使用功能，結(jié)構(gòu)體系易于建造和維護(hù)，全壽命成本效益高。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明首先提供一種自復(fù)位耗能裝置，用于鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點，包括：

外殼，其內(nèi)部形成容納腔；

兩個連接體，設(shè)置在容納腔內(nèi)，其內(nèi)端通過中間的SMA鋼棒相互連接，外端從外殼的兩端伸出，分別與鋼柱和鋼梁連接固定，并且安裝狀態(tài)下SMA鋼棒被施加拉應(yīng)力；

螺旋彈簧，套設(shè)在連接體上，并且安裝狀態(tài)下螺旋彈簧被壓縮；

摩擦涂層，涂覆在連接體的外表面和/或容納腔的內(nèi)壁，在鋼梁發(fā)生轉(zhuǎn)動位移時連接體的外表面能夠擠壓容納腔的內(nèi)壁。

在一些實施例中，所述連接體包括等徑段和漸擴(kuò)段，螺旋彈簧套設(shè)在等徑段上，并且在螺旋彈與漸擴(kuò)段之間套設(shè)有圓形擋片，SMA鋼棒連接兩個漸擴(kuò)段；

優(yōu)選的，所述等徑段的外端具有螺紋段，用于通過螺母將兩個連接體與鋼柱和鋼梁連接固定。

優(yōu)選的，所述漸擴(kuò)段內(nèi)端面開設(shè)有螺紋孔，所述SMA鋼棒兩端具有螺紋段，通過螺紋將兩個連接體連接；

優(yōu)選的，所述螺紋孔在漸擴(kuò)段的內(nèi)端面開設(shè)有兩個。

在一些實施例中，所述容納腔包括位于兩端的兩個第一腔體和中間的第二腔體，第一腔體容納等徑段及其上的螺旋彈簧和圓形擋片，第二腔體容納漸擴(kuò)段及與之連接的SMA鋼棒；

優(yōu)選的，所述第二腔體由兩端的兩個漸擴(kuò)腔和中間的矩形腔構(gòu)成，漸擴(kuò)腔與漸擴(kuò)段的形狀一致，容納漸擴(kuò)段，矩形腔容納SMA鋼棒；

優(yōu)選的，所述摩擦涂層涂覆在漸擴(kuò)段的外表面和/或漸擴(kuò)腔的內(nèi)壁；

優(yōu)選的，所述漸擴(kuò)段和漸擴(kuò)腔均為扁平狀等腰梯形結(jié)構(gòu)。