本发明专利技术公开了一种锈损钢结构梁柱节点防腐加固装置、锈损钢结构梁柱节点。防腐加固装置包括：梁翼缘纤维加固层，贴敷于钢梁上、下翼缘表面；梁翼缘防腐抗屈曲组件，包括梁翼缘耐候钢防护罩，完全包覆于钢梁上、下翼缘表面；弧形伸臂式耗能自复位组件，包括柱翼缘弧形伸臂、梁翼缘弧形伸臂和形状记忆合金耗能件，柱翼缘弧形伸臂的固定端焊接于钢柱翼缘上，梁翼缘弧形伸臂的固定端焊接于梁翼缘耐候钢防护罩上，柱翼缘弧形伸臂与梁翼缘弧形伸臂的外伸端通过形状记忆合金耗能件连接。通过不同组件间的协同工作，增强梁柱节点的综合服役性能；在对损伤结构加固的同时，兼顾装置后续服役耐久性；现场施工便捷、装配化程度高。装配化程度高。装配化程度高。
【技术实现步骤摘要】
锈损钢结构梁柱节点防腐加固装置、锈损钢结构梁柱节点
[0001]本专利技术涉及建筑结构
，尤其是既有建筑结构的防腐加固和性能提升技术，具体而言，涉及一种锈损钢结构梁柱节点防腐加固装置、锈损钢结构梁柱节点。
技术介绍
[0002]近年来，我国新型城市建设理念逐渐由“大拆大建”向“新建与既有建筑并存”的方向转变。既有钢结构建筑在恶劣服役环境中存在腐蚀等突出耐久性问题，严重影响既有钢结构的全周期服役性能，增加既有钢结构在设计使用年限内的失效风险，进而导致严重的安全隐患和经济损失问题。对既有钢结构建筑进行有效防腐和加固提升，对于延长既有钢结构建筑使用寿命、保证既有钢结构建筑安全、持久运营具有重要意义，符合我国城市可持续发展的趋势。
[0003]现有针对既有钢结构防腐及加固的技术措施普遍存在功能单一等问题。一方面，现有应用于钢结构工程的防腐技术仍然以涂层防护为主，但涂层防腐技术的有效时间通常远低于结构设计使用寿命，定期维护从经济性、环保性等角度均存在劣势。另一方面，现有应用于既有钢结构的加固方法包括粘钢法或复合纤维材料加固，增大截面的方法可以提升承载和抗屈曲性能，但对于缓解局部锈蚀损伤引起的应力集中现象效果一般；而复合纤维加固方法则存在较大塑性变形和腐蚀环境下胶层失效脱落的隐患。目前，可综合提升既有钢结构梁柱节点防腐和受力性能的技术措施较为匮乏。
技术实现思路
[0004]为解决上述问题，本专利技术首先提出一种锈损钢结构梁柱节点防腐加固装置。现场主要采用非焊接方式进行装置安装，施工便捷、装配化程度高；受力机理明确，通过不同组件间的协同工作，增强梁柱节点的综合服役性能；在对损伤结构加固的同时，兼顾装置后续服役耐久性；研发一种新型记忆合金耗能自复位装置，充分利用记忆合金循环拉伸耗能机制。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的防腐加固装置是这样实现的：一种锈损钢结构梁柱节点防腐加固装置，所述梁柱节点包括钢柱和钢梁，该防腐加固装置包括：梁翼缘纤维加固层，贴敷于所述钢梁上、下翼缘表面；梁翼缘防腐抗屈曲组件，包括梁翼缘耐候钢防护罩，完全包覆于所述钢梁上、下翼缘表面外并包覆所述梁翼缘纤维加固层；弧形伸臂式耗能自复位组件，包括柱翼缘弧形伸臂、梁翼缘弧形伸臂和形状记忆合金耗能件，所述柱翼缘弧形伸臂的固定端焊接于所述钢柱翼缘上，所述梁翼缘弧形伸臂的固定端焊接于所述梁翼缘耐候钢防护罩上，柱翼缘弧形伸臂与梁翼缘弧形伸臂的外伸端通过所述形状记忆合金耗能件连接。借助本专利技术的锈损钢结构梁柱节点防腐加固装置，对遭受锈蚀损伤的钢结构梁柱节点进行有效修复，提升既有梁柱节点抵抗环境侵蚀作用的能力，改善梁柱节点在不同荷载工况条件下的受力性能，弥补锈蚀损伤导致的抗震、抗疲劳和静力性能退化行为；此外，防腐加固装置采用装配化的方法实现，能够简化既有锈损钢结构
梁柱节点的防腐、加固措施流程，提升施工效率、节约成本。
[0006]在一些实施例中，所述梁翼缘纤维加固层为碳纤维加固层，包括碳纤维布，粘贴于所述钢梁上、下翼缘表面。
[0007]在一些实施例中，所述碳纤维布为条形碳纤维布，采用一纵三横的方式粘贴于所述钢梁上、下翼缘表面；纵向碳纤维布起始于所述钢梁上、下翼缘根部，并沿翼缘中线粘贴，横向碳纤维布从所述纵向碳纤维布的两端和中部垂直粘贴于其上方。
[0008]在一些实施例中，所述梁翼缘耐候钢防护罩为镜像对称式结构，包含两组与单侧梁翼缘形状、尺寸相匹配的套板和上、下对接边；所述套板和上、下对接边加工有螺栓连接孔，对应的所述钢梁上、下翼缘开设有螺栓连接孔，两组套板和上、下对接边通过紧固螺栓安装固定于所述钢梁上、下翼缘。
[0009]在一些实施例中，所述柱翼缘弧形伸臂和梁翼缘弧形伸臂均为以梁柱翼缘对接焊缝中心为圆心的圆弧钢制弧形伸臂，柱翼缘弧形伸臂和梁翼缘弧形伸臂位于同一竖向平面内，柱翼缘弧形伸臂对应圆弧半径大于梁翼缘弧形伸臂。
[0010]在一些实施例中，所述形状记忆合金耗能件沿所述柱翼缘弧形伸臂和梁翼缘弧形伸臂的径向并指向弧形伸臂圆心。
[0011]在一些实施例中，所述柱翼缘弧形伸臂为一整体式杆结构，其与所述钢柱翼缘焊接的固定端进行局部截面增大或设计加劲肋；和/或，所述梁翼缘弧形伸臂为分体式杆结构，由镜像对称的两组弧形伸臂杆分别焊接连接于所述套板和上部的两组对接边上。
[0012]在一些实施例中，所述弧形伸臂式耗能自复位组件还包括转轴式连接件，所述柱翼缘弧形伸臂和梁翼缘弧形伸臂的外伸端均带有耳板，用于与所述转轴式连接件铰接连接。
[0013]在一些实施例中，所述转轴式连接件包括两组转轴以及设置在两组转轴上的两组圆柱形棒体，所述转轴内含圆柱形孔道用于穿设所述形状记忆合金耗能件，两组所述圆柱形棒体分别与所述柱翼缘弧形伸臂和梁翼缘弧形伸臂外伸端的耳板转动连接。
[0014]本专利技术还提出一种锈损钢结构梁柱节点。通过使用本专利技术提供的防腐加固装置，所获得的锈损钢结构梁柱节点具有耐久性强、综合性能优异等特点，延长既有锈损钢结构梁柱的使用寿命，呈现显著经济、社会效益。
[0015]为实现上述目的，本专利技术的锈损钢结构梁柱节点具体是这样实现的：一种锈损钢结构梁柱节点，包括钢柱和钢梁，还包括前述的防腐加固装置。本专利技术获得的锈损钢结构梁柱节点，促进既有钢结构加固改造工程的推广应用，呈现显著经济、社会效益。
[0016]本专利技术相对于现有技术的有益效果是：碳纤维层加固层和防腐抗屈曲组件协同工作，碳纤维加固层可改善遭受局部锈蚀损伤梁柱节点的抗疲劳性能，而防腐抗屈曲组件不仅可有效提升既有梁翼缘和碳纤维胶层的耐久性能，还能对大变形作用下梁翼缘形成有效约束作用，避免梁翼缘在地震作用下局部屈曲变形以及碳纤维层失效。
[0017]弧形伸臂耗能自复位组件巧妙利用同心圆径向间距最短原理设计形状记忆合金耗能机构，保证地震作用下梁柱节点发生转动时，梁、柱弧形伸臂产生的相对转动位移均导
致形状记忆合金处于变形增大状态；与传统梁柱耗能件相比，上、下梁翼缘在节点发生转动时均进行循环拉伸耗能，耗能效率更高；而与传统梁柱粘滞阻尼耗能器相比，本耗能结构则可更好利用形状记忆合金复位功能，节点上、下梁翼缘同时进行拉伸复位，有助节点消除震后残余变形。
[0018]防腐抗屈曲组件几何构型规整，左、右对称式翼缘防护罩可从梁翼缘两侧滑入拼装，提升了防护加固装置的整体预制率，简化了现场装配难度；两侧翼缘防护罩只需采用现场安装高强螺栓即可实现有效连接；采用高强螺栓的连接方式，同时降低了装置后期维护、更换的装配难度。
[0019]弧形伸臂耗能机构采用转轴式铰接装配方式，各组件均可进行工厂预制加工，现场装配效率高；且转轴式连接件的使用可保证弧形伸臂间发生相对转动变形过程中形状记忆合金仅承受拉应力作用，避免多轴应力状态产生的不利影响。
[0020]弧形伸臂耗能机构不仅可以在地震过程中发挥作用，当其应用在中跨节点时，还可有效提升节点下端柱失效后节点连接两端梁的竖向承载能力，避免连续倒塌行为发生，保证既有结构在极端条件下的整体性和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锈损钢结构梁柱节点防腐加固装置，所述梁柱节点（1）包括钢柱（1
‑
1）和钢梁（1
‑
2），其特征在于，该防腐加固装置包括：梁翼缘纤维加固层（2），贴敷于所述钢梁（1
‑
2）上、下翼缘表面；梁翼缘防腐抗屈曲组件（3），包括梁翼缘耐候钢防护罩（3
‑
1），完全包覆于所述钢梁（1
‑
2）上、下翼缘表面外并包覆所述梁翼缘纤维加固层；弧形伸臂式耗能自复位组件（4），包括柱翼缘弧形伸臂（4
‑
1）、梁翼缘弧形伸臂（4
‑
2）和形状记忆合金耗能件（4
‑
4），所述柱翼缘弧形伸臂（4
‑
1）的固定端焊接于所述钢柱（1
‑
1）翼缘上，所述梁翼缘弧形伸臂（4
‑
2）的固定端焊接于所述梁翼缘耐候钢防护罩（3
‑
1）上，柱翼缘弧形伸臂（4
‑
1）与梁翼缘弧形伸臂（4
‑
2）的外伸端通过所述形状记忆合金耗能件（4
‑
4）连接。2.根据权利要求1所述的防腐加固装置，其特征在于：所述梁翼缘纤维加固层为碳纤维加固层，包括碳纤维布（2
‑
1），粘贴于所述钢梁（1
‑
2）上、下翼缘表面。3.根据权利要求2所述的防腐加固装置，其特征在于：所述碳纤维布（2
‑
1）为条形碳纤维布，采用一纵三横的方式粘贴于所述钢梁（1
‑
2）上、下翼缘表面；纵向碳纤维布（2
‑1‑
1）起始于所述钢梁（1
‑
2）上、下翼缘根部，并沿翼缘中线粘贴，横向碳纤维布（2
‑1‑
2）从所述纵向碳纤维布（2
‑1‑
1）的两端和中部垂直粘贴于其上方。4.根据权利要求1所述的防腐加固装置，其特征在于：所述梁翼缘耐候钢防护罩（3
‑
1）为镜像对称式结构，包含两组与单侧梁翼缘形状、尺寸相匹配的套板（3
‑1‑
1）和上、下对接边（3
‑1‑
2）；所述套板（3
‑1‑
1）和上、下对接边（3
‑1‑
2）加工有螺栓连接孔，对应的所述钢梁（1
‑
2）上、下翼缘开设有螺栓连接孔，两组套板（3
‑1‑
1）和上、下对接边（3
‑1‑
2）通过紧固螺栓（3
‑
2）安...
【专利技术属性】
技术研发人员：王皓，郑明召，王月栋，张泽宇，孙鸿敏，马青，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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