[發明專利]一種基于激光增材技術修復震損梁柱栓焊節點的方法

有效

• 申請號: 202210839578.0
• 申請日: 2022-07-18
• 公開（公告）號: CN115142702B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 康瀾;張程
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;E04B1/24;B22F7/06;B22F10/25;B33Y10/00;B33Y70/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黃奕東

本發明公開了一種基于激光增材技術修復震損梁柱栓焊節點的方法，涉及鋼結構建筑技術領域，包括如下步驟：步驟S1，測量震損梁柱栓焊節點受損的焊縫中裂紋的裂紋最大深度tsubgt;d/subgt;和裂紋長度wsubgt;d/subgt;；測量梁端局部屈曲的位置和范圍；步驟S2，對步驟S1中確定的可修復的焊縫，通過磨削將裂紋充分挖出并進行邊界柔化處理，確定焊縫待增材區，并打磨焊縫待增材區；對步驟S1中的梁端局部屈曲的位置，確定梁端待增材區，并打磨梁端待增材區；步驟S3，采用激光增材技術，對焊縫待增材區和梁端待增材區進行增材制造修復，以形成震損梁柱栓焊節點的增材層；步驟S4，待充分冷卻后，對步驟S3中產生的增材層進行殘余應力檢測。本發明可以快速修復震損梁柱栓焊節點。

技術領域

本發明涉及鋼結構建筑技術領域，特別涉及一種基于激光增材技術修復震損梁柱栓焊節點的方法。

背景技術

梁柱栓焊節點是一種傳統的剛性節點，梁的上下梁翼緣采用焊縫和柱翼緣連接，梁腹板與焊接在柱翼緣上的連接板采用高強螺栓連接，目前這種節點被廣泛應用于傳統的鋼結構和鋼混組合結構中。

我國是一個地震多發國家，在地震中建筑結構受到了不同程度的損傷，梁柱節點作為結構的重要部位，其震損后的加固和修復工作尤為重要。梁柱栓焊節點應用廣泛，對其進行震損修復，有助于減少基建投入，降低對建筑材料的消耗，同時可減少拆除過程中帶來的污染，經濟、社會和環境效益顯著，因此如何對震損梁柱栓焊節點進行合理修復，在震后快速恢復其使用功能，是亟需解決的問題。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決現有技術中的上述技術問題之一。為此，本發明實施例提供一種基于激光增材技術修復震損梁柱栓焊節點的方法，可以快速修復震損梁柱栓焊節點，且修復后節點的剛度和強度可達到甚至優于震前節點，并具有良好的延性，保證其在剩余服役期內的安全。

根據本發明實施例的基于激光增材技術修復震損梁柱栓焊節點的方法，包括如下步驟：

步驟S1，測量震損梁柱栓焊節點受損的焊縫中裂紋的裂紋最大深度t_d和裂紋長度w_d，裂紋的裂紋最大深度t_d在設定范圍內；測量梁端局部屈曲的位置和范圍；

步驟S2，對步驟S1中確定的可修復的焊縫，以裂紋最大深度t_d為標準，沿裂紋長度w_d方向上通過磨削將裂紋充分挖出并進行邊界柔化處理，確定焊縫待增材區，并打磨焊縫待增材區，去除鋼材表面的保護層和氧化層；對步驟S1中的梁端局部屈曲的位置，確定梁端待增材區，并打磨梁端待增材區，去除鋼材表面的保護層和氧化層；

步驟S3，采用激光增材技術，對步驟S2中處理好的焊縫待增材區和梁端待增材區進行增材制造修復，以形成震損梁柱栓焊節點的增材層；

步驟S4，待充分冷卻后，對步驟S3中產生的增材層進行殘余應力檢測。

在可選或優選的實施例中，步驟S1中，裂紋最大深度t_d的設定范圍是指裂紋最大深度t_d不超過0.9倍的焊腳尺寸。

在可選或優選的實施例中，步驟S2中，通過磨削將裂紋充分挖出的操作中，磨削深度取裂紋最大深度t_d，磨削長度取裂紋長度w_d；進行邊界柔化處理的操作中，將邊界磨削成光滑曲面。

在可選或優選的實施例中，步驟S2中，焊縫待增材區沿焊縫兩側與梁和柱的搭接長度不小于2倍的梁翼緣厚度t_f，焊縫待增材區沿焊縫長度方向上的長度不小于裂紋長度w_d。

在可選或優選的實施例中，步驟S2中，梁端待增材區為局部屈曲凹陷區，梁端待增材區與無局部屈曲部分的搭接長度不小于2倍的梁翼緣厚度t_f。