一种可更换连梁连接节点及连梁更换方法技术

本发明专利技术公开了一种可更换连梁连接节点及连梁更换方法，属于土木工程技术领域，解决了现有技术中可更换连梁在实际应用过程中构件安装和节点更换难度大、质量不易保证的问题。本发明专利技术可更换连梁连接节点包括消能梁段端板和非消能梁段端板；所述消能梁段端板中部设置有键槽，所述非消能梁段端板中部设置有抗剪键，所述抗剪键设置在所述键槽内。本发明专利技术能够简单快速的实现损伤后消能梁段的更换。简单快速的实现损伤后消能梁段的更换。简单快速的实现损伤后消能梁段的更换。

【技术实现步骤摘要】
一种可更换连梁连接节点及连梁更换方法


[0001]本专利技术属于土木工程
，涉及建筑工程技术，特别涉及一种可更换连梁连接节点及连梁更换方法。

技术介绍

[0002]近年来高层结构发展迅速，其中很多高层建筑已经成为了所在城市的标志性建筑。剪力墙结构体系由于受力性能良好、经济性较高，被广泛地应用于高层、超高层建筑，是我国城镇建筑中最主要的结构形式之一。在剪力墙结构体系中，单片墙的长度不宜过长，且在实际使用时也存在一些功能需求，如开设洞口等，因此需要通过设置连梁将剪力墙连接起来，其中连梁既起到连接作用又是剪力墙结构体系遭受地震作用时的主要耗能构件。
[0003]我国属于地震多发国家，据统计2007～2016年我国平均每年发生地震30余次，其中7级以上特大地震7次，给国家和人民带来了经济和精神的双重伤害。与中、低层建筑相比，高层建筑震后修复加固的经济和时间成本均较高。将可更换连梁应用于剪力墙结构体系，能够改善结构的抗震性能，且有助于震后功能的维持和恢复，在我国具备大规模推广的可行性。
[0004]然而，目前可更换连梁在实际应用过程中存在构件安装和节点更换难度大、质量不易保证的问题，这在一定程度上限制了该类构件的应用。

技术实现思路

[0005]鉴于以上分析，本专利技术旨在提供一种可更换连梁连接节点及连梁更换方法，用以解决现有技术中可更换连梁在实际应用过程中构件安装和节点更换难度大、质量不易保证等问题。
[0006]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种可更换连梁连接节点，包括消能梁段端板和非消能梁段端板；
[0008]所述消能梁段端板中部设置有键槽，所述消能梁段端板上端部和下端部均设置有长孔槽螺栓孔；
[0009]所述非消能梁段端板中部设置有抗剪键，所述非消能梁段端板上端部和下端部均设置有圆孔槽螺栓孔；
[0010]所述圆孔槽螺栓孔与长孔槽螺栓孔一一对应；所述高强螺栓通过长孔槽螺栓孔和圆孔槽螺栓孔连接消能梁段端板和非消能梁段端板；
[0011]所述抗剪键设置在所述键槽内；
[0012]所述消能梁段端板与消能梁段固定连接。
[0013]进一步的，还包括钢塞；
[0014]所述抗剪键尺寸小于键槽尺寸，所述钢塞用于填充抗剪键与键槽的空隙。
[0015]进一步的，所述键槽为梯形或平行四边形。
[0016]进一步的，所述抗剪键为矩形。
[0017]进一步的，所述钢塞为楔形。
[0018]进一步的，所述消能梁段端板和非消能梁段端板材质均为钢材。
[0019]进一步的，所述消能梁段端板与消能梁段通过焊缝连接。
[0020]进一步的，所述消能梁段端板与非消能梁段端板的高、宽尺寸一致，所述钢塞的长度大于消能梁段端板与非消能梁段端板的宽度。
[0021]进一步的，所述钢塞设置有2个，分别打入抗剪键与键槽形成的上、下两个缝隙内；2个钢塞同向或对向的打入对应的缝隙内。
[0022]一种连梁更换方法，采用可更换连梁连接节点；
[0023]取下钢塞和高强螺栓后，将消能梁段损伤件沿所述抗剪键宽度方向取下；装入消能梁段更换件，插入高强螺栓和钢塞，完成消能梁段的更换。
[0024]本专利技术可更换连梁连接节点的工作原理：
[0025]1)在剪力墙结构体系中，连梁构件跨中区域的受力具有弯矩小、剪力大的特点，对于可更换连梁构件，其消能梁段与非消能梁段的连接区域同样具有上述的受力特点。本专利技术的可更换连梁连接节点通过在消能梁段端板及非消能梁段端板中部分别设置抗剪键及键槽进行剪力传递，通过在消能梁段端板及非消能梁段端板上下部设置螺栓进行弯矩传递，实现了弯矩和剪力的分离传力，力学途径明确，性能可靠。
[0026]2)由于可更换连梁消能梁段一般采用低屈服点金属材料加工制成，或为经过特殊设计(如：开洞、引入阻尼器等)的型钢梁，故当应用可更换连梁构件的剪力墙结构体系遭遇地震作用时损伤主要集中于消能梁段，震后需要更换的也是消能梁段。当拆除发生损伤的消能梁段时，本专利技术由于消能梁段端板的键槽尺寸大于非消能梁段端板的抗剪键尺寸，故取下螺栓及钢塞后消能梁段沿抗剪键方向能够较为容易的取下；当安装新的消能梁段时，由于消能梁段端板设置了长孔槽螺栓孔，且消能梁段端板的键槽尺寸大于非消能梁段端板的抗剪键尺寸，故具有较充足的调整空间，能够显著降低新件的安装难度。
[0027]与现有技术相比，本专利技术至少能实现以下技术效果之一：
[0028]1)本专利技术通过抗剪键进行剪力传递，通过螺栓群进行弯矩传递，实现了弯矩和剪力的分离传力，力学途径明确，性能可靠。
[0029]2)本专利技术高强螺栓仅需要传递弯矩并起到连接作用，因此可以显著减少高强螺栓的用量，降低设计和施工难度。
[0030]3)本专利技术将消能梁段端板的键槽的尺寸大于非消能梁段端板抗剪键，能够为消能梁段的拆卸和安装提供较充足的调整空间，显著降低消能梁段的更换难度。
[0031]4)本专利技术设置了长孔槽螺栓孔，一方面可避免高强螺栓传递剪力，实现高强螺栓仅传递弯矩的效果，另一方面，使得消能梁段的可更换残余剪切角较大，特别适用于高烈度地区可能产生较大剪切变形的可更换连梁构件。
[0032]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0033]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图
中，相同的附图标记表示相同的部件。
[0034]图1是梯形键槽可更换连梁连接节点的结构示意图；
[0035]图2是梯形键槽可更换连梁连接节点的A
‑
A视图；
[0036]图3是平行四边形键槽可更换连梁连接节点的结构示意图；
[0037]图4是平行四边形键槽可更换连梁连接节点的A
‑
A视图；
[0038]图5是非消能梁段端板示意图；
[0039]图6是非消能梁段端板侧视图；
[0040]图7是梯形键槽的消能梁段端板示意图；
[0041]图8是梯形键槽的消能梁段端板侧视图；
[0042]图9是平行四边形键槽的消能梁段端板示意图；
[0043]图10是平行四边形键槽的消能梁段端板侧视图；
[0044]图11是实施例1剪切加载试验试件及加载设备实物图；
[0045]图12是实施例1剪切加载试验消能梁段荷载
‑
对角线位移曲线；
[0046]图13是实施例1剪切加载试验后螺栓滑移情况实物图；
[0047]图14是实施例1剪切加载试验后，将消能梁段短板拆卸后长孔槽螺栓孔示意图。
[0048]附图标记：
[0049]1—消能梁段端板，101—键槽，102—长孔槽螺栓孔，2—非消能梁段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可更换连梁连接节点，其特征在于，包括消能梁段端板和非消能梁段端板；所述消能梁段端板中部设置有键槽，所述非消能梁段端板中部设置有抗剪键，所述抗剪键设置在所述键槽内。2.根据权利要求1所述的可更换连梁连接节点，其特征在于，所述消能梁段端板上端部和下端部均设置有长孔槽螺栓孔；所述非消能梁段端板上端部和下端部均设置有圆孔槽螺栓孔；所述圆孔槽螺栓孔与长孔槽螺栓孔一一对应。3.根据权利要求1所述的可更换连梁连接节点，其特征在于，还包括高强螺栓，所述高强螺栓通过长孔槽螺栓孔和圆孔槽螺栓孔连接消能梁段端板和非消能梁段端板。4.根据权利要求1所述的可更换连梁连接节点，其特征在于，所述抗剪键尺寸小于键槽尺寸。5.根据权利要求1所述的可更换连梁连接节点，其特征在于，所述键槽为梯形或平行四边...

【专利技术属性】
技术研发人员：王载，叶垚，王化杰，武启剑，
申请(专利权)人：中国建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：