[发明专利]一种低损伤自复位剪力墙和水平构件的连接节点

说明书

本发明涉及一种低损伤自复位剪力墙和水平构件的连接节点，水平构件为矩形且外侧设有凹槽；钢连接件包括上角钢、下角钢和连杆；首先，固定水平构件和钢连接件；其次，固定钢连接件和自复位剪力墙；最后，进行填充；以防止端部的摩擦影响相对变形，为适应竖向变形且方便施工安装，在空隙内设有塑料泡沫等柔性填充；本发明通过合理的隔离式设计放松了自复位剪力墙和水平构件之间的转动约束和竖向变形，但其具有足够的刚度且放松程度有限，因此具有较强的整体性和低损伤特点。

技术领域

本发明涉及土木工程领域，具体的说是一种低损伤自复位剪力墙和水平构件的连接节点。

背景技术

近年来，可恢复功能结构成为结构工程和地震工程领域的研究热点，与传统结构相比可恢复功能结构具有震后主体结构损伤小、残余位移小、损伤部位可更换等特点。自复位剪力墙结构是可恢复功能结构的一种，国内外已开展了大量的试验以及理论研究，形成了较为成熟的结构体系，并在国外已有相关的实际工程应用。

自复位剪力墙结构通常由承担水平地震作用的自复位墙体和承担竖向重力作用的框架梁柱组成，自复位剪力墙作为抗侧力构件通过放松墙片之间和墙与基础之间的约束，使其在接触面处仅有受压能力而无受拉能力。地震作用下，自复位墙体底部接缝处会发生张开并通过自身重力和预应力钢筋等提供恢复力，因此具有较大的变形能力和较小的残余位移。相比底部固接的传统剪力墙在地震后往往由于钢筋屈曲和混凝土剥落等无法修复的损伤而不得不拆除，自复位剪力墙有效控制了墙底的破坏，可以实现可恢复功能，如图1所示。

目前，自复位剪力墙结构因其优良的抗震性能备受研究者关注，其墙体的截面设计方法和抗震性能已发展地较为成熟，目前已有少数实际工程应用。然而，自复位剪力墙作为整体结构的主要或全部抗侧力构件，其与相邻构件之间的相互作用、节点构造以及一些施工技术等问题仍有待解决。在过去十几年进行的两个大型自复位墙结构体系试验：2009年加州大学圣迭戈分校DSDM试验和2010年日本E-Defense试验中，均发现墙板节点破坏严重的现象。分析原因可以发现，地震作用下自复位墙沿底部接缝处的张开和闭合会在墙体与楼板的连接处产生转动变形和竖向相对位移。若采用传统的固接方式，如图2所示，地震作用下楼板被迫跟随自复位墙体变形，在连接节点处会产生约束相对变形的反力，一旦超过材料限值就会导致楼板在连接处产生大量的裂缝甚至破坏，影响楼板将水平地震力传给自复位墙，且节点处的约束作用也会阻碍墙体发生摇摆，从而影响整体结构的抗震性能。

可见在自复位剪力墙结构这种新型结构体系中，自复位墙与楼层之间的相互作用是全面衡量自复位墙体和整体结构抗震性能的基础，它们之间的连接方式是影响结构抗震性能发挥的关键因素。因此，极需提出一种新型的低损伤自复位墙-水平构件连接方式，使其能够适应自复位墙体与楼板之间的变形不协调且能传递地震水平作用，降低楼板和自复位墙在连接处的破坏程度。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种低损伤自复位剪力墙和水平构件的连接节点，能满足地震作用下结构的变形需求并传递水平剪力。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种低损伤自复位剪力墙和水平构件的连接节点，其特征在于：它包括自复位剪力墙、水平构件、钢连接件；

所述水平构件的外侧竖向通长设有一个凹槽；

所述钢连接件包括上角钢、下角钢和连接在上下两个角钢的折线之间的连杆，所述连杆的两端分别向内收缩呈弧形；

首先，固定水平构件和钢连接件；将水平构件横向置于上角钢和下角钢的平板之间，此时连杆正好嵌入在水平构件外侧的凹槽内且该凹槽与连杆的中间部分咬合，凹槽的宽度和连杆中间部分的最大宽度相适应；钢连接件上角钢和下角钢的间距大于楼板厚度，以适应竖向变形和方便施工安装；

上角钢和下角钢与水平构件的接触面处的两块平板的两端分别向它们的内侧抬起呈弧形；