本发明专利技术涉及一种摩擦型自复位现浇梁柱节点，包括：削弱的钢筋混凝土梁、钢筋混凝土柱及自复位摩擦型连接件；削弱的钢筋混凝土梁和钢筋混凝土柱通过现浇连接，并在削弱的钢筋混凝土梁端上下侧的两个削弱区域增设自复位摩擦型连接件；本发明专利技术所述的摩擦型自复位现浇梁柱节点，有如下有益效果：通过削弱梁端，实现“强柱弱梁”的损伤模式，将损伤主要集中于梁端可更换的自复位摩擦型连接件，减小相邻梁构件的内力需求；集耗能设计、复位设计、可更换设计于一体，既能通过可变摩擦力增加结构耗能、减小结构损伤，又能利用碟簧的弹性实现自复位，减小残余变形，还能通过全螺栓连接实现对易损构件的周期性更替，便于震后修复。
【技术实现步骤摘要】
一种摩擦型自复位现浇梁柱节点
本专利技术属于钢筋混凝土结构
，涉及一种兼具复位能力和耗能能力的易于震后快速修复的摩擦型自复位现浇梁柱节点。
技术介绍
地震作为一种常见的自然灾害，对经济社会的发展和人们的生命财产安全构成了严重的威胁。传统的钢筋混凝土结构在震后往往难以出现“强柱弱梁”的损伤模式，节点区域破坏严重，残余变形较大，部分构件因破坏位置的特殊性及破坏的严重性难以加固修复，且修复时间长、成本高，难以兼顾经济性。近年来，基于韧性(resilient)的抗震设计理论成为工程抗震领域一个新的研究热点。它不仅要保障人们的生命安全，而且要将因结构丧失正常使用功能而造成的经济损失降到最小。与传统结构相比，韧性结构具有震后结构损伤轻微、残余变形小、不需要修复或稍加修复即可恢复到正常使用功能的特性。自复位钢筋混凝土节点作为韧性结构的重要组成部分，被学者们广泛研究。目前提出的自复位钢筋混凝土节点大多利用预应力系统来实现自复位，通过在梁内配置耗能钢筋或附加阻尼器等耗能装置来增加耗能，依托装配式技术实现预制构件的连接。设计节点时，在复位设计的基础上，需要额外的耗能设计和抗剪设计，设计相对分散，构造形式相对复杂，对施工精度要求高，同时预应力会不可避免地发生损失，进而可能影响节点的性能。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术存在的缺陷，提供一种摩擦型自复位现浇梁柱节点。通过将现浇钢筋混凝土节点的梁端局部削弱，并在削弱区域增设便于拆卸安装的自复位摩擦型连接件，使节点在强震作用下出现“强柱弱梁”的损伤模式，结构的损伤主要集中于梁端可更换构件；通过自复位摩擦型连接件提供的可变摩擦力耗散地震能量，利用自复位摩擦型连接件中碟簧刚度大、承载力高及使用灵活等特性提供足够的变形能力和复位能力，减小残余变形；通过全螺栓连接，在混凝土梁和柱的两端形成对拉连接，使自复位摩擦型连接件与梁柱之间形成可靠连接、便于震后更换、修复。本专利技术的具体技术方案如下：一种摩擦型自复位现浇梁柱节点，包括削弱的钢筋混凝土梁1、钢筋混凝土柱2及自复位摩擦型连接件3。所述削弱的钢筋混凝土梁1和钢筋混凝土柱2通过现浇连接，从削弱的钢筋混凝土梁1和钢筋混凝土柱2的接触界面开始，将削弱的钢筋混凝土梁1端的上下两侧局部削弱，形成两个削弱区域1-1，并在两个削弱区域1-1对称设置自复位摩擦型连接件3。所述削弱的钢筋混凝土梁1设有两个截面：削弱截面1-2和非削弱截面1-3，在所述削弱截面1-2和非削弱截面1-3内布置纵向受力钢筋和箍筋，削弱截面1-2需依据实际需求进行构造配筋或计算配筋，非削弱截面1-3进行计算配筋。所述钢筋混凝土柱2内布置纵向受力钢筋和箍筋。所述削弱的钢筋混凝土梁1和钢筋混凝土柱2均依据现行国家规范进行设计，先绑扎钢筋网，然后在削弱的钢筋混凝土梁1和钢筋混凝土柱2上预留贯通圆孔，最后浇筑混凝土制成；所述自复位摩擦型连接件3包括：T型中心板3-1、一字型中心板3-2、上盖板3-3、下盖板3-4、碟簧组合3-5、长螺栓3-6和短螺栓3-7。所述T型中心板3-1包括翼缘和腹板，所述T型中心板3-1翼缘上设有与削弱的钢筋混凝土梁1上预留贯通圆孔相对应的圆孔，所述腹板上设有锯齿状的凹槽并设有槽孔，所述一字型中心板3-2的一侧为平滑侧，另一侧为凹槽侧，所述一字型中心板3-2平滑侧设有与钢筋混凝土柱2上预留贯通圆孔相对应的圆孔，凹槽侧的上下两面设有锯齿状的凹槽，并设有槽孔，所述上盖板3-3和下盖板3-4上均设有与T型中心板3-1和一字型中心板3-2上槽孔相对应的圆孔，所述T型中心板3-1和一字型中心板3-2夹在上盖板3-3和下盖板3-4之间并通过锯齿状的凹槽相互契合，所述长螺栓3-6穿过T型中心板3-1翼缘上的圆孔和钢筋混凝土柱2上预留的贯通圆孔实现对拉连接，所述长螺栓3-6穿过一字型中心板3-2平滑侧的圆孔和削弱的钢筋混凝土梁1上预留的贯通圆孔实现对拉连接，所述短螺栓3-7在自复位摩擦型连接件3的一侧将碟簧组合3-5、上盖板3-3上的圆孔、T型中心板3-1腹板上的槽孔、下盖板3-4上的圆孔和碟簧组合3-5依次连接，所述短螺栓3-7在自复位摩擦型连接件3的另一侧将碟簧组合3-5、上盖板3-3上的圆孔、一字型中心板3-2凹槽侧的槽孔、下盖板3-4上的圆孔和碟簧组合3-5依次连接，形成一个中间留有间隙的双作用连接件。在上述方案的基础上，所述两个削弱区域1-1均为长方体，两个削弱区域1-1在梁端上下侧对称，削弱区域1-1的削弱长度hl依据自复位摩擦型连接件3的设计长度适当取值，且介于削弱的钢筋混凝土梁1未削弱部分的梁高h和2倍梁高2h之间，削弱宽度hw为削弱的钢筋混凝土梁1的梁宽b，削弱深度hd依据自复位摩擦型连接件3的设计高度的1/2适当取值，且不大于削弱的钢筋混凝土梁1未削弱部分的1/4梁高h/4。在上述方案的基础上，所述削弱的钢筋混凝土梁1和钢筋混凝土柱2为现浇整体式，具体参数设计可根据现行国家规范和实际情况灵活选取。在上述方案的基础上，所述自复位摩擦型连接件3通过T型中心板3-1与钢筋混凝土柱2连接，通过一字型中心板3-2与削弱的钢筋混凝土梁1连接。在上述方案的基础上，所述T型中心板3-1为T型，腹板和翼缘通过焊接连接，腹板部分设有凹槽且在凹槽处开有长的槽孔，翼缘两侧对称开有相同大小的圆孔。在上述方案的基础上，一字型中心板3-2为一个整体，凹槽侧开有长的槽孔，平滑侧对称开有相同大小的圆孔。在上述方案的基础上，所述T型中心板3-1、一字型中心板3-2、上盖板3-3和下盖板3-4采用碳素结构钢或低合金高强度结构钢，也可在保证韧性需求时采用强度和刚度更高的钢材，所述T型中心板3-1、一字型中心板3-2、上盖板3-3和下盖板3-4的厚度及凹槽角度需根据实际情况灵活选取，同时为了防止平面外屈曲，T型中心板3-1和一字型中心板3-2的厚度需大于上盖板3-3和下盖板3-4的厚度。在上述方案的基础上，所述碟簧组合3-5可依据实际需求选取合适的单片碟簧或碟簧垫圈参数并通过对合或叠合或组合的方式组成一个整体，使其在工作负荷范围内为弹性伸缩，为节点提供足够的变形能力和复位能力。在上述方案的基础上，所述长螺栓3-6和短螺栓3-7采用高强度摩擦型螺栓，需依据实际计算选择螺栓的参数，但直径不小于M20，不大于M30，使节点在动力荷载作用下性能更加稳定。在地震作用下，当节点变形较小时，自复位摩擦型连接件3保持一定的强度和刚度，被整体拉伸或者压缩，和削弱的钢筋混凝土梁1构件共同抵御外界荷载，削弱的钢筋混凝土梁1构件处于弹性阶段，没有发生钢筋屈服，不会产生损伤；当节点变形增大时，自复位摩擦型连接件3中上盖板3-3和下盖板3-4和T型中心板3-1、一字型中心板3-2之间产生相对滑动，T型中心板3-1、一字型中心板3-2在上盖板3-3和下盖板3-4上滑动一定的距离即可满足耗能需求，碟簧组合3-5由于被挤压产生的压缩变形不断增大，可提供足够的复本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种摩擦型自复位现浇梁柱节点，其特征在于，包括削弱的钢筋混凝土梁(1)、钢筋混凝土柱(2)及自复位摩擦型连接件(3)；/n所述削弱的钢筋混凝土梁(1)和钢筋混凝土柱(2)通过现浇连接，从削弱的钢筋混凝土梁(1)和钢筋混凝土柱(2)的接触界面开始，将削弱的钢筋混凝土梁(1)端的上下两侧局部削弱，形成两个削弱区域(1-1)，并在两个削弱区域(1-1)对称设置自复位摩擦型连接件(3)；/n所述削弱的钢筋混凝土梁(1)设有两个截面：削弱截面(1-2)和非削弱截面(1-3)，在所述削弱截面(1-2)和非削弱截面(1-3)内布置纵向受力钢筋和箍筋，削弱截面(1-2)依据实际需求进行构造配筋或计算配筋，非削弱截面(1-3)进行计算配筋；/n所述钢筋混凝土柱(2)内布置纵向受力钢筋和箍筋；/n所述削弱的钢筋混凝土梁(1)和钢筋混凝土柱(2)均依据现行国家规范进行设计，先绑扎钢筋网，然后在削弱的钢筋混凝土梁(1)和钢筋混凝土柱(2)上预留贯通圆孔，最后浇筑混凝土制成；/n所述自复位摩擦型连接件(3)包括：T型中心板(3-1)、一字型中心板(3-2)、上盖板(3-3)、下盖板(3-4)、碟簧组合(3-5)、长螺栓(3-6)和短螺栓(3-7)；/n所述T型中心板(3-1)包括翼缘和腹板，所述T型中心板(3-1)翼缘上设有与削弱的钢筋混凝土梁(1)上预留贯通圆孔相对应的圆孔，所述腹板上设有锯齿状的凹槽并设有槽孔，/n所述一字型中心板(3-2)的一侧为平滑侧，另一侧为凹槽侧，所述一字型中心板(3-2)平滑侧设有与钢筋混凝土柱(2)上预留贯通圆孔相对应的圆孔，凹槽侧的上下两面设有锯齿状的凹槽，并设有槽孔，/n所述上盖板(3-3)和下盖板(3-4)上均设有与T型中心板(3-1)和一字型中心板(3-2)上槽孔相对应的圆孔，/n所述T型中心板(3-1)和一字型中心板(3-2)夹在上盖板(3-3)和下盖板(3-4)之间并通过锯齿状的凹槽相互契合，/n所述长螺栓(3-6)穿过T型中心板(3-1)翼缘上的圆孔和钢筋混凝土柱(2)上预留的贯通圆孔实现对拉连接，所述长螺栓(3-6)穿过一字型中心板(3-2)平滑侧的圆孔和削弱的钢筋混凝土梁(1)上预留的贯通圆孔实现对拉连接，/n所述短螺栓(3-7)在自复位摩擦型连接件3的一侧将碟簧组合(3-5)、上盖板(3-3)上的圆孔、T型中心板(3-1)腹板上的槽孔、下盖板(3-4)上的圆孔和碟簧组合(3-5)依次连接，所述短螺栓(3-7)在自复位摩擦型连接件3的另一侧将碟簧组合(3-5)、上盖板(3-3)上的圆孔、一字型中心板(3-2)凹槽侧的槽孔、下盖板(3-4)上的圆孔和碟簧组合(3-5)依次连接，形成一个中间留有间隙的双作用连接件。/n...
【技术特征摘要】
1.一种摩擦型自复位现浇梁柱节点，其特征在于，包括削弱的钢筋混凝土梁(1)、钢筋混凝土柱(2)及自复位摩擦型连接件(3)；
所述削弱的钢筋混凝土梁(1)和钢筋混凝土柱(2)通过现浇连接，从削弱的钢筋混凝土梁(1)和钢筋混凝土柱(2)的接触界面开始，将削弱的钢筋混凝土梁(1)端的上下两侧局部削弱，形成两个削弱区域(1-1)，并在两个削弱区域(1-1)对称设置自复位摩擦型连接件(3)；
所述削弱的钢筋混凝土梁(1)设有两个截面：削弱截面(1-2)和非削弱截面(1-3)，在所述削弱截面(1-2)和非削弱截面(1-3)内布置纵向受力钢筋和箍筋，削弱截面(1-2)依据实际需求进行构造配筋或计算配筋，非削弱截面(1-3)进行计算配筋；
所述钢筋混凝土柱(2)内布置纵向受力钢筋和箍筋；
所述削弱的钢筋混凝土梁(1)和钢筋混凝土柱(2)均依据现行国家规范进行设计，先绑扎钢筋网，然后在削弱的钢筋混凝土梁(1)和钢筋混凝土柱(2)上预留贯通圆孔，最后浇筑混凝土制成；
所述自复位摩擦型连接件(3)包括：T型中心板(3-1)、一字型中心板(3-2)、上盖板(3-3)、下盖板(3-4)、碟簧组合(3-5)、长螺栓(3-6)和短螺栓(3-7)；
所述T型中心板(3-1)包括翼缘和腹板，所述T型中心板(3-1)翼缘上设有与削弱的钢筋混凝土梁(1)上预留贯通圆孔相对应的圆孔，所述腹板上设有锯齿状的凹槽并设有槽孔，
所述一字型中心板(3-2)的一侧为平滑侧，另一侧为凹槽侧，所述一字型中心板(3-2)平滑侧设有与钢筋混凝土柱(2)上预留贯通圆孔相对应的圆孔，凹槽侧的上下两面设有锯齿状的凹槽，并设有槽孔，
所述上盖板(3-3)和下盖板(3-4)上均设有与T型中心板(3-1)和一字型中心板(3-2)上槽孔相对应的圆孔，
所述T型中心板(3-1)和一字型中心板(3-2)夹在上盖板(3-3)和下盖板(3-4)之间并通过锯齿状的凹槽相互契合，
所述长螺栓(3-6)穿过T型中心板(3-1)翼缘上的圆孔和钢筋混凝土柱(2)上预留的贯通圆孔实现对拉连接，所述长螺栓(3-6)穿过一字型中心板(3-2)平滑侧的圆孔和削弱的钢筋混凝土梁(1)上预留的贯通圆孔实现对拉连接，
所述短螺栓(3-7)在自复位摩擦型连接件3的一侧将碟簧组合(3-5)、上盖板(3-3)上的圆孔、T型中心板(3-1)腹板上的槽孔、下盖板(3-4)上的圆孔和碟簧组合(3-5)依次连接，所述短螺栓(3-7)在自复位摩擦型连接件3的另一侧将碟簧组合(3-5)、上盖板(3-3)上的圆孔、一字型中心板(3-2)凹槽侧的槽孔、下盖板(3-4)上...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢啸，张雪敏，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。