[发明专利]一种外置耗能钢棒的预应力自复位节点结构及装配方法

权利要求书

1.一种外置耗能钢棒的预应力自复位节点结构，其特征在于，包括预制梁构件、预制柱构件、无粘结预应力筋、耗能钢棒、高强摩擦型螺栓、角钢组合件和填缝层，两个所述预制梁构件对称分布于所述预制柱构件左右两侧且共线，所述预制梁构件和所述预制柱构件上设有相互连通的预应力筋孔洞，所述无粘结预应力筋穿过所述预应力筋孔洞，所述角钢组合件固定于两个所述预制梁构件的相对的一端，所述角钢组合件包括固定于所述预制梁构件上表面的第一角钢组合件和固定于所述预制梁构件下表面的第二角钢组合件，同一个所述预制梁构件上的所述第一角钢组合件和所述第二角钢组合件通过紧固组件固定相连，两个所述预制梁构件上的位置相对的所述第一角钢组合件通过耗能组件固定相连，两个所述预制梁构件上的位置相对的所述第二角钢组合件通过耗能组件固定相连，所述紧固组件包括高强摩擦型螺栓和第一螺母，所述高强摩擦型螺栓的小径端穿过所述第二角钢组合件、所述预制梁构件和所述第一角钢组合件后与所述第一螺母螺纹连接，所述耗能组件包括耗能钢棒和第二螺母，所述耗能钢棒包括位于中间的耗能段和位于两端的加强段，所述加强段的直径大于所述耗能段的直径，所述加强段上设有外螺纹，所述耗能钢棒穿过所述预制柱构件与两侧的所述第一角钢组合件或穿过所述预制柱构件与两侧的所述第二角钢组合件，所述第二螺母螺纹连接于所述耗能钢棒的两端，所述填缝层填充于所述预制梁构件与所述预制柱构件之间。

2.根据权利要求1所述的外置耗能钢棒的预应力自复位节点结构，其特征在于，所述预制柱构件上的供所述耗能钢棒穿过的通孔直径为D₁，所述加强段的直径为D₂，D₁-D₂≥2mm。

3.根据权利要求1所述的外置耗能钢棒的预应力自复位节点结构，其特征在于，所述填缝层的填缝材料为UHPC砂浆，所述UHPC砂浆的强度等级≥80MPa，所述填缝层的厚度为15-20mm。

4.根据权利要求1所述的外置耗能钢棒的预应力自复位节点结构，其特征在于，所述角钢组合件包括角钢和角钢竖肢加劲钢框，所述角钢竖肢加劲钢框为两段开口的方形盒体结构，所述角钢加劲钢框的一个侧面与所述角钢的竖肢焊接相连，所述角钢加劲钢框的另一个正对的侧面与所述预制柱构件相抵。

5.根据权利要求4所述的外置耗能钢棒的预应力自复位节点结构，其特征在于，所述角钢竖肢加劲钢框内焊接有水平加劲板。

6.一种如权利要求1-5任意一项所述的外置耗能钢棒的预应力自复位节点结构的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在施工阶段，第二角钢组合件用高强摩擦型螺栓安装固定在预制柱构件上作为预制梁构件的支撑，预制梁构件就位，无粘结预应力筋穿过预制梁构件、预制柱构件上预留的预应力筋孔洞，以第二角钢组合件作为下部模板，安装砂浆灌注所需的侧模，预制梁构件、预制柱构件的接缝处灌注UHPC砂浆，形成填缝层；

S2、砂浆初凝后，拆除侧模，安装第一角钢组合件，第一角钢组合件、第二角钢组合件通过穿过预制梁构件的竖向高强摩擦型螺栓初步拧紧，第一角钢组合件与预制柱构件同样采用高强摩擦型螺栓固定在预制柱构件上；

S3、无粘结预应力筋张拉到控制应力后，拆除将角钢组合件与柱连接的高强摩擦型螺栓，安装耗能钢棒，并施加预紧力使耗能钢棒处于张拉绷紧状态，拧紧穿过预制梁构件并连接第一角钢组合件与第二角钢组合件的竖向高强摩擦型螺栓至设计张拉力。