[发明专利]一种可更换的梁柱节点地震损伤控制装置

说明书

本发明提供一种可更换的梁柱节点地震损伤控制装置，包括：翼缘耗能保险丝，所述翼缘耗能保险丝设置在两两梁翼缘板的连接缝隙之间，且梁翼缘板的上下面分别设置有翼缘耗能保险丝，翼缘耗能保险丝上设置有螺栓孔，翼缘耗能保险丝通过摩擦型高强螺栓与梁翼缘连接固定。本发明装置结构简单可靠，安装方便；可对结构进行损伤控制，保护连接节点；具备耗散地震引起的振动能量，减小建筑在地震下的振动响应；具有较好的可更换性，地震结束可以在不影响建筑使用的条件下对损伤元件进行快速替换。

技术领域

本发明涉及结构工程抗震技术领域，尤其涉及一种可更换的梁柱节点地震损伤控制装置。

背景技术

钢结构具有强度高、质量轻、抗震性能好、施工周期短等特点，被认为是抗震性能最好的结构形式之一。随着钢结构设计和制造、安装技术的发展，其在工程实践中的应用越来越广泛。但是大量震害资料与试验研究表明：地震作用下，梁柱的节点处应力值较大,尤其是焊接部位附近的钢材容易发生脆性断裂，严重影响到结构在地震下的安全，并导致建筑在地震后无法快速恢复使用。

为了减少钢结构框架梁柱节点在地震作用下发生脆性断裂的发生,并确保框架梁屈服后仍然能保持较好的延性，以达到耗散地震能量的作用，科研与工程中提出了一系列改进措施，包括削弱梁端截面、改善焊接连接构造等。其中，梁端削弱处理是人为削弱连接节点附近梁的上下翼缘截面，使梁削弱截面的承载力小于节点破坏需要的力，不仅可以避免节点发生脆性断裂，还可利用梁屈服后的塑性耗能能力来耗散地震能量。

大量试验表明该类节点在地震作用下表现出了良好的延性，但是它也存在明显缺陷和不足：首先，为了防止在削弱截面产生应力集中,施工过程中对加工工艺的精度要求很高,工序复杂,施工周期长，经济消耗大。其次，随着经济的发展，对建筑物的抗震要求不断提高，不再仅仅停留在“大震不倒”的基本要求上，而是要求地震后建筑可以尽快恢复使用，削弱部位的损伤和变形可导致建筑难以修复或无法快速恢复使用，带来巨大的经济代价。地震后快速替换或修复受损部位，尽快恢复建筑使用功能，减少因强地震破坏造成的直接和间接损失，是提升我国地震灾害防御整体水平的必要环节。因此，此类节点遭受强震以后，梁端形成塑性铰，具有较大的残余变形，不能实现快速替换或修复的目标，需要进一步改善。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的不足，提供一种可更换的梁柱节点地震损伤控制装置。本发明作为耗能元件安装在结构中，当结构遭受超过设防烈度等级的地震时，本发明抗震装置进入塑性工作状态并耗散大量地震能量，主体结构保持弹性；地震动结束后，对损伤元件可以逐一进行快速更换，结构使用功能不中断或快速恢复。

一种可更换的梁柱节点地震损伤控制装置，包括：翼缘耗能保险丝，所述翼缘耗能保险丝设置在两两梁翼缘板的连接缝隙之间，且梁翼缘板的上下面分别设置有翼缘耗能保险丝，翼缘耗能保险丝上设置有螺栓孔，上下两面的翼缘耗能保险丝通过摩擦型高强螺栓固定在一起。

进一步地，如上所述的可更换的梁柱节点地震损伤控制装置，所述翼缘耗能保险丝上的螺栓孔间距、大小能够调节。

进一步地，如上所述的可更换的梁柱节点地震损伤控制装置，所述翼缘耗能保险丝的中间部分位置有弧形耗能段。

进一步地，如上所述的可更换的梁柱节点地震损伤控制装置，所述弧形耗能段的弧度、长度能够调节。

进一步地，如上所述的可更换的梁柱节点地震损伤控制装置，所述翼缘耗能保险丝并排安装有多个。

进一步地，如上所述的可更换的梁柱节点地震损伤控制装置，包括梁腹板，在两两梁腹板之间的连接处设置有腹板连接板，所述腹板连接板上设置有长圆孔，梁腹板与腹板连接板之间通过摩擦型高强螺栓固定连接在一起。有益效果：