[发明专利]具有自复位功能的腹板摩擦耗能式圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点

说明书

本发明公开了一种具有自复位功能的腹板摩擦耗能式圆钢管混凝土柱‑钢梁连接节点，包括圆钢管混凝土柱、H型钢梁、找平构件、槽钢腹板摩擦件、连接板及若干无粘结预应力钢绞线；找平构件扣合于圆钢管混凝土柱的侧面上，槽钢腹板摩擦件位于H型钢梁的腹板上，连接板固定于槽钢腹板摩擦件的端部，且连接板、找平构件及圆钢管混凝土柱之间固定连接，槽钢腹板摩擦件与H型钢梁的腹板之间滑动连接，H型钢梁上固定有横向加劲肋，各无粘结预应力钢绞线均依次穿过横向加劲肋、找平构件及圆钢管混凝土柱，并将H型钢梁与圆钢管混凝土柱压紧，该节点的抗震性能及自复位能力优良。

技术领域

本发明属于建筑结构技术领域，涉及一种具有自复位功能的腹板摩擦耗能式圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点。

背景技术

钢结构因强度高、质量轻及良好的延性，在高层及超高层结构中得到了广泛的应用。然而，地震中钢结构梁柱焊接节点会出现大量脆性破坏，严重影响结构安全并给震后结构修复带来了极大不便。这使得人们重新审视并寻求更好的结构体系。目前，对于钢结构主要是通过引入预应力来实现结构自复位和震后恢复结构功能的目标。

毫无疑问，节点的构造对形成可靠的结构体系来说非常重要，尤其是大震灾害袭击时，因此提高节点的抗震性能很有意义。目前在实际工程中，钢管混凝土柱—钢梁连接节点主要包括铰接节点、半刚性节点、刚性连接节点三类，节点形式主要有柱贯通式节点、加强环式节点及端板螺栓连接节点形式。这些传统的节点形式在地震中主要通过塑性变形而不使结构发生倒塌，在地震过后这些传统的节点即使不发生断裂，也会产生较大的残余变形。过大的残余变形会导致结构在震后无法恢复到正常使用状态，不能满足继续使用的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种具有自复位功能的腹板摩擦耗能式圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点，解决了圆钢管混凝土柱表面预应力钢绞线难于锚固的问题。

为达到上述目的，本发明所述的具有自复位功能的腹板摩擦耗能式圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点包括圆钢管混凝土柱、H型钢梁、找平构件、槽钢腹板摩擦件、连接板及若干无粘结预应力钢绞线；

找平构件扣合于圆钢管混凝土柱的侧面上，槽钢腹板摩擦件位于H型钢梁的腹板上，连接板固定于槽钢腹板摩擦件的端部，且连接板、找平构件及圆钢管混凝土柱之间固定连接，槽钢腹板摩擦件与H型钢梁的腹板之间滑动连接，H型钢梁上固定有横向加劲肋，各无粘结预应力钢绞线均依次穿过横向加劲肋、找平构件及圆钢管混凝土柱，并将H型钢梁与圆钢管混凝土柱压紧。

所述槽钢腹板摩擦件与H型钢梁的腹板之间设置有滑动片。

找平构件与连接板之间设置有垫板。

圆钢管混凝土柱与找平构件、垫板及连接板之间以及槽钢腹板摩擦件与H型钢梁的腹板之间均通过螺栓相连接。

H型钢梁中腹板上的螺栓孔均为椭圆形结构；槽钢腹板摩擦件的螺栓孔为圆形。

各无粘结预应力钢绞线分别位于槽钢腹板摩擦件的上下两侧。

各无粘结预应力钢绞线的两端均设置有锚具。

找平构件为槽钢。

H型钢梁上翼缘的上表面上及下翼缘的下表面上均设置有加强板，加强板焊接于H型钢梁的上下翼缘上。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的具有自复位功能的腹板摩擦耗能式圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点在具体使用时，通过无粘结预应力钢绞线将H型钢梁与圆钢管混凝土柱压紧，使节点具备足够的抗弯刚度来满足正常使用要求。当地震作用达到一定程度时，槽钢腹板摩擦件和H型钢梁发生相对运动，通过槽钢腹板摩擦件与H型钢梁的腹板相互摩擦来耗散地震能量，从而避免或减少梁柱节点的破坏。地震过后，通过无粘结预应力钢绞线提供恢复力，使节点在震后恢复到初始状态，震后结构的残余变形较小，可继续使用。