[发明专利]基于碳纤维碟簧的自复位梁柱抗震节点

说明书

本发明提供了一种基于碳纤维碟簧的自复位梁柱抗震节点，包括节点梁、节点柱、自复位单元和耗能单元，所述节点梁与所述节点柱通过螺栓连接，所述自复位单元紧靠于所述节点梁的翼缘的相对外侧且与所述节点柱连接，所述自复位单元包括预紧连接件以及碳纤维碟簧，所述预紧连接件穿设于所述节点柱上，所述碳纤维碟簧套装于所述预紧连接件上进而夹设于所述预紧连接件与所述节点柱之间。所述耗能单元包括角钢、高强螺栓，所述角钢的两面分别贴合于所述节点柱与所述节点梁的翼缘并通过所述高强螺栓穿设紧固。本发明在地震时，通过角钢的材料屈服进行耗能，并利用碳纤维碟簧为节点提供大抗力和回复力，以使节点在震后仍能自复位。

技术领域

本发明属于结构工程抗震技术领域，涉及一种基于碳纤维碟簧的自复位梁柱抗震节点。

背景技术

目前，传统的梁柱节点在地震作用下能提供较好的强度和延性。然而，在强震下会产生较大的残余变形，从而大大增加了结构震后修复的费用，甚至使得结构废弃。

为减少结构在震后的残余变形，有以下两种现行已知的技术：

一种方式是可采用预应力自复位节点，但这种预应力自复位节点张拉施工困难，易造成梁局部屈曲，并且存在不可忽视的预应力松弛，对于节点的维护也较为困难。

另外一种现有的方式是通过形状记忆合金的超弹性特性来达到节点耗能与自复位的目的。其中，超弹性是指当材料在奥氏体状态下受应力作用产生应力诱发马氏体相变，在卸载后变形可瞬时自动恢复的特性。但是，这种形状记忆合金自复位节点承载力较低、对温度和加载频率较为敏感，同时，形状记忆合金的价格较为昂贵，不适于实际广泛应用。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种基于碳纤维碟簧的自复位梁柱抗震节点，利用碳纤维碟簧为节点提供更大的抗力和回复力，从而使节点在震后仍能实现复位。

为实现上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于碳纤维碟簧的自复位梁柱抗震节点，包括节点梁、节点柱以及自复位单元，所述节点梁与所述节点柱相互固接，所述自复位单元紧靠于所述节点梁的翼缘的相对外侧且与所述节点柱连接，所述自复位单元包括预紧连接件以及碳纤维碟簧，所述预紧连接件穿设于所述节点柱上，所述碳纤维碟簧套装于所述预紧连接件上进而夹设于所述预紧连接件与所述节点柱之间。

优选地，所述自复位单元包括抵靠于所述节点梁翼缘外侧的梁端板，所述预紧连接件穿设于所述梁端板进而所述梁端板固接于所述节点柱上，所述预紧连接件包括伸出于所述梁端板的紧固端，所述碳纤维碟簧夹紧于所述紧固端与所述梁端板之间。

优选地，同一个所述预紧连接件上套装有多片所述碳纤维碟簧且相互层叠进而形成碳纤维碟簧组。

优选地，所述预紧连接件为预紧螺栓，所述预紧螺栓的紧固端通过预紧螺帽紧固，所述碳纤维碟簧组夹紧于所述预紧螺帽与所述梁端板之间。

优选地，所述碳纤维碟簧组包括两两层叠的多片所述碳纤维碟簧，每两片所述碳纤维碟簧之间设有间隔垫片。

优选地，同一片所述间隔垫片两侧的四片所述碳纤维碟簧两两对称进而相互并叠，同一侧两片所述碳纤维碟簧相互串叠并呈三段弯折进而中部隆起，所述碳纤维碟簧受压迫后呈平直状。

优选地，所述节点梁的翼缘的相对内侧设有耗能单元，所述耗能单元固接于所述节点梁与所述节点柱之间。

优选地，所述耗能单元包括角钢、高强螺栓，所述角钢的两面分别贴合于所述节点柱与所述节点梁的翼缘并通过所述高强螺栓穿设紧固。

优选地，所述节点梁的两外侧与所述节点柱之间固接有加劲肋。

优选地，所述碳纤维碟簧为采用碳纤维密织而成的碳纤维布层层粘结而成的碟簧。

本发明基于碳纤维碟簧的自复位梁柱抗震节点的有益效果包括：