[发明专利]一种预应力钢木组合梁柱节点

说明书

本发明涉及一种预应力钢木组合梁柱节点，包括与H型钢结构分别连接的层板胶合木柱和层板胶合木梁，其中，H型钢结构包括两端分别焊接有钢板的H型钢，两钢板之间对称地安装有第一加劲肋和第二加劲肋，第一加劲肋位于第二加劲肋与钢板之间，H型钢上翼缘的两端分别连接至两个角钢耗能件的短板，两个角钢耗能件的长板分别固定安装在层板胶合木梁的上翼缘和下翼缘。与现有技术相比，本发明通过在节点核心区引入加强的H型钢结构，能够有效避免木材横纹承压的不利受力模式，改善节点的长期性能，且通过植筋方式、锚固预应力筋的方式进行安装连接，采用局部削弱的角钢耗能件，能够提高节点的初始预应力，使节点具有更高的强度、刚度及自复位性能。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其是涉及一种具有震后自复位功能的钢木组合梁柱节点。

背景技术

传统重型梁柱式胶合木结构震后残余变形大，修复困难且修复成本高。为提高结构的震后可恢复性，自复位胶合木框架结构应运而生。该结构通过放松节点区梁柱之间的约束，以贯穿梁柱的预应力筋将梁柱构件联系起来。地震作用下，自复位胶合木框架结构的梁柱节点被打开，迫使节点区耗能件产生塑性变形耗散能量。震后则通过预应力筋提供足够的恢复力矩实现结构的自复位。相比原有结构，自复位胶合木框架结构较好地控制了结构的震后残余位移。但该类结构在中高层木结构中的应用依旧存在一些困难。

木材作为一种各向异性材料，其横纹方向的强度和刚度都远低于顺纹方向。自复位胶合木框架结构中，节点在打开过程中会引起胶合木柱表面严重的木材横纹承压变形，这一方面限制了节点打开过程中预应力的增长，降低了结构的自复位性能，与此同时，柱构件本身也会产生不可恢复的塑形变形；此外，考虑到节点区木材横纹承压变形的不利影响，自复位木框架结构中的预应力施加水平受限，节点承载力的提高只能通过增大构件截面来实现，这无疑是低效且不经济的；长期性能方面，节点区的横纹承压会对结构原有施加的预应力造成损失，使其在长期性能方面，无法实现持续有效性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种预应力钢木组合梁柱节点，通过在节点核心区设置加强H型钢使节点的预应力施加转由木材顺纹抗压强度控制，避免了木材横纹承压的不利受力模式，可设置更高的初始预应力水平，更有效地获取更高的节点强度、刚度以及自复位性能，以减小木材的横纹承压，从而改善节点的长期性能。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种预应力钢木组合梁柱节点，包括与H型钢结构分别连接的层板胶合木柱和层板胶合木梁，所述H型钢结构包括两端分别焊接有钢板的H型钢，所述两钢板之间对称地安装有第一加劲肋和第二加劲肋，所述第一加劲肋位于第二加劲肋与钢板之间，所述H型钢上翼缘的两端分别连接至两个角钢耗能件的短板，所述两个角钢耗能件的长板分别固定安装在层板胶合木梁的上翼缘和下翼缘。

进一步地，所述层板胶合木梁通过后张无粘结预应力筋与H型钢结构连接，所述后张无粘结预应力筋依次穿过层板胶合木梁、H型钢的上下翼缘以及预应力筋锚固钢垫板，所述后张无粘结预应力筋的两端分别套设有锚具。

进一步地，所述角钢耗能件的短板和长板的连接处设置有第一凹槽，所述短板通过第一螺栓与H型钢的上翼缘连接，所述长板通过第二螺栓分别固定安装在层板胶合木梁的上翼缘和下翼缘。

进一步地，所述层板胶合木柱通过第三螺栓和T型剪力板连接至H型钢的钢板，所述层板胶合木柱上开设用于预灌入结构胶和旋入第三螺栓的孔，所述第三螺栓伸入层板胶合木柱的长度大于T型剪力板的腹板高度。

进一步地，所述层板胶合木柱上开设有用于灌入结构胶以及插入T型剪力板的第二凹槽，所述第二凹槽的长度等于T型剪力板的腹板高度。

进一步地，所述T型剪力板的腹板上均匀开设有用于增加腹板与结构胶接触面积的孔。

进一步地，所述T型剪力板的翼缘厚度小于钢板的厚度。