[实用新型]一种自复位钢筋混凝土框架节点

说明书

技术领域

本实用新型涉建筑技术领域，尤其涉及一种自复位钢筋混凝土框架节点。

背景技术

随着城市化进程的不断加快，建筑业需要进一步强化标准化与工业化生产，实现建筑产业的升级转型。基于生产效率高、产品质量易于保障，尤其是可以改善劳动条件、减小环境影响的特点，预制装配式钢筋混凝土框架结构已成为未来建筑业发展的一个重要方向。

众所周知，地震灾害往往对建筑结构产生致使的影响，而预制装配式框架结构的薄弱环节在于装配式节点的整体性与耗能能力。近年来，可恢复功能结构作为一种新型的减震控制结构，引起了工程师和研究者们的广泛关注。它不仅能在地震发生时保护人们的生命财产安全，也有助于震后修复，尽快恢复正常生产生活，是结构抗震设计的一个理想的新方向；同时，结构抗震性能的结构构件可更换性研究工作是当前工程结构抗震与减震领域中的研究重点，即有意识地在结构中设置一些薄弱部位，利用薄弱部位次要构件的非线性变形来消耗地震能量，保护主要构件的安全，震后可以更换已经损坏的次要构件。

目前既有的自复位钢筋混凝土框架主要有：内置部分无粘结低碳钢筋的自复位钢筋混凝土框架，此自复位钢筋混凝土框架在梁柱节点和底柱柱根中使用内置式低碳钢筋耗散地震能量。通过在梁端与柱端预留孔洞，后置低碳钢筋并进行部分灌浆(节点界面处无粘结处理)，实现节点张合过程中低碳钢屈服耗能。这种节点形式具有良好的耗能能力与复位能力，但不足之处在于耗能元件的安装过程较为复杂，同时震后耗能元件的更换较为不便。

外置低碳钢的自复位钢筋混凝土框架，为了提高节点耗能元件的可更换性，将低碳钢材外置于节点变形区域。在钢框架梁柱节点设置角钢作为耗能元件，通过角钢的拉屈与压屈耗散地震能量，同时下部角钢还可作为临时支撑提供竖向抗剪能力。

上述自复位钢筋混凝土框架耗能节点在形式上各有不同，由这些节点连接组成的框架结构却有着相同的耗能模式，如果不考虑构件的弹性变形，即界面张合过程中视梁柱为刚体，并忽略结构自身阻尼耗散的能量，那么在正向加载阶段，输入到结构的地震能量最终转化为预应力筋的弹性变形能和消能元件的正向耗能，在反向卸载阶段，预应力筋中的弹性变形能释放，转化为消能元件的反向耗能与结构的动能(如果复位时速度大于零)。因此，结构在卸载后构件界面能完全闭合的必要条件是加载阶段预应力筋存储的弹性变形能大于消能元件的反向复位耗能。

由此可见，既有自复位钢筋混凝土框架节点的自复位能力取决于预应力筋弹性储能能力与消能元件复位耗能能力的相对关系，因此，在增加结构耗能的同时应同时增强预应力筋储存的弹性变形能，以利于提高结构的自复位能力。

而且，在火灾、爆炸和剧烈地震等极端条件下，或长期的锈蚀作用下，上述自复位钢筋混凝土框架的预应力筋会导致自复位能力不足，甚至会因无法承受剪力造成结构的竖向垮塌，且上述或传统的自复位钢筋混凝土框架是将框架梁通过角钢、预应力筋等耗能连接件直接固定在框架柱上，在耗能连接件无法承受剪力时易造成垮塌，且在装配梁柱时还需要搭建临时支撑，会造成不必要的成本浪费。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是克服既有自复位钢筋混凝土框架节点在极端条件下结构稳定性不足的缺陷，提高了自复位钢筋混凝土框架节点的可靠性，并提高自复位钢筋混凝土框架节点的复位能力，有效控制结构的施工难度与成本。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种自复位钢筋混凝土框架节点，包括框架柱、悬壁梁、框架梁和预应力筋，所述悬壁梁从所述框架柱本体内伸出，且伸出端为台阶状，所述框架梁的端部搭接在所述悬壁梁的伸出端上，且所述框架梁的端部与所述悬壁梁的伸出端的形状相匹配，所述框架梁和所述悬壁梁通过所述预应力筋连接。

优选地，所述悬壁梁伸出端的下部台阶伸出，所述框架梁端部的上部台阶搭接在所述悬壁梁伸出端的下部台阶上。

优选地，所述框架梁和所述悬壁梁通过四根预应力筋连接，其中两根预应力筋穿过所述框架梁和所述悬壁梁的上部台阶，另外两根预应力筋穿过所述框架梁和所述悬壁梁的下部台阶。

优选地，所述框架梁端部和所述悬壁梁上均包覆有钢板。

优选地，所述框架梁与所述悬壁梁结合部位的两侧分别设有第一摩擦板，所述第一摩擦板与包覆在所述框架梁端部和所述悬壁梁上的钢板贴合，且所述第一摩擦板的一端与所述悬壁梁连接，另一端与所述框架梁连接；