[发明专利]一种自复位钢框架梁-边柱节点及其施工方法

说明书

本发明提供了一种自复位钢框架梁‑边柱节点及其施工方法，包括钢梁，钢梁水平设置在钢柱的一侧；钢梁的翼缘与钢柱的翼缘之间设置有形状记忆合金板，且形状记忆合金板设置在钢梁的翼缘外侧；形状记忆合金板的一端与钢梁的翼缘连接，另一端与钢柱的翼缘连接；摩擦耗能器对称设置在钢梁的腹板两侧，摩擦耗能器的一端与钢梁连接，另一端与钢柱的翼缘连接；本发明通过设置形状记忆合金板，利用形状记忆合金板的塑性变形实现节点的自复位功能；通过摩擦耗能器与钢梁的翼缘及腹板之间能够实现摩擦耗能，并与形状记忆合金板产生协同作用，共同吸收节点处的地震能量，有效提高了钢框架梁‑边柱节点的结构延性和耗能能力，降低了结构震后修复成本。

技术领域

本发明属于结构工程技术领域，特别涉及一种自复位钢框架梁-边柱节点及其施工方法。

背景技术

传统的钢框架梁柱节点主要通过焊接形成刚性节点，而震后节点容易发生脆性破坏，且结构延性和耗能能力较差，残余变形较大，使得震后修复困难且成本较高；随着基于性能抗震设计理念的发展，通过控制结构的震后残余变形，提高结构可恢复性的功能需求逐渐被国内外学者所关注。

目前，自复位抗震结构体系主要通过在梁柱节点中引入后张预应力技术或形状记忆合金材料，将梁、柱构件装配成整体，为结构提供可恢复功能；相比传统的预应力筋或钢绞线，形状记忆合金材料(SMA)具有优越的超弹性和耗能能力，已逐渐用于梁柱节点；但由于SMA材料性能受温度、加载条件及热处理方式等因素，对梁柱节点的耗能能力和自复位性能产生较大不确定性影响。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种自复位钢框架梁-边柱节点及其施工方法，以解决现有将记忆合金材料用于梁柱节点时，梁柱节点的耗能能力和自复位性能的不确定性较大，节点的结构延性和耗能能力较差的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种自复位钢框架梁-边柱节点，包括钢梁、钢柱、形状记忆合金板及摩擦耗能器，钢梁水平设置在钢柱的一侧；钢梁与钢柱之间设置有形状记忆合金板，且形状记忆合金板设置在钢梁的翼缘外侧；形状记忆合金板的一端与钢梁的翼缘连接，另一端与钢柱的翼缘连接；摩擦耗能器对称设置在钢梁的腹板端部两侧，摩擦耗能器的一端与钢梁连接，另一端与钢柱的翼缘连接。

进一步的，摩擦耗能器包括第一槽型钢、第二槽型钢、第一连接钢板、第二连接钢板及耗能摩擦片；

第一槽型钢和第二槽型钢均位于钢梁的两翼缘之间，且对称设置在钢梁的腹板端部两侧；第一槽型钢的腹板与钢梁的腹板一侧紧密接触，第二槽型钢的腹板与钢梁的腹板另一侧紧密接触，且第一槽型钢的腹板、钢梁腹板及第二槽型钢的腹板之间通过第一螺栓固定连接在一起；第一槽型钢的翼缘及第二槽型钢的翼缘分别与钢梁的翼缘紧密接触，并通过第二螺栓固定连接在一起；第一槽型钢及第二槽型钢与钢梁的接触面之间均设置有耗能摩擦片；

第一连接钢板设置在第一槽型钢与钢柱的翼缘之间，第一连接钢板的一侧与第一槽型钢的端部固定连接，另一侧通过第三螺栓与钢柱的翼缘固定连接；第二连接钢板设置在第二槽型钢与钢柱的翼缘之间，第二连接钢板的一侧与第二槽型钢的端部固定连接，另一侧通过第三螺栓与钢柱的翼缘固定连接。

进一步的，第一槽型钢的腹板、第二槽型钢的腹板、耗能摩擦片及钢梁的腹板上对应设置有长圆形螺栓孔；长圆形螺栓孔的轴线水平设置，第一螺栓贯穿设置在第一槽型钢的腹板、第二槽型钢的腹板、耗能摩擦片及钢梁的腹板上的长圆形螺栓孔中，通过第一螺栓将第一槽型钢的腹板、第二槽型钢的腹板、耗能摩擦片及钢梁的腹板固定连接在一起。

进一步的，第一螺栓、第二螺栓及第三螺栓均采用高强螺栓。

进一步的，耗能摩擦片采用非石棉材料摩擦片。