本发明专利技术涉及建筑工程领域，尤其是一种结构抗震效果更好的可自复位的分层装配式钢框架梁柱节点结构，包括沿竖直方向设置的内部中空的钢柱，所述钢柱包括上连接柱与下连接柱，所述上连接柱与下连接柱之间通过连接接头连接，连接接头处水平设置有钢梁，所述连接接头的左右两侧分别连接有弹簧组构件，弹簧组构件的弹性形变延伸方向与钢梁方向一致；钢柱内沿钢柱方向设置有纵向钢绞线，所述纵向钢绞线贯穿所述连接接头，钢梁沿钢梁方向设置有横向钢绞线，横向钢绞线贯穿所述弹簧组构件。本发明专利技术适用于需要结构抗震效果高的建筑施工之中。用于需要结构抗震效果高的建筑施工之中。用于需要结构抗震效果高的建筑施工之中。
【技术实现步骤摘要】
可自复位的分层装配式钢框架梁柱节点结构
[0001]本专利技术涉及建筑工程领域，尤其是一种可自复位的分层装配式钢框架梁柱节点结构。
技术介绍
[0002]装配式施工法可以减少现场湿作业，缩短工期，降低噪音污染，减少施工人员数量，推动建筑行业可持续发展。装配式钢结构梁柱节点连接主要有三种连接方式，分别是全焊接连接、全螺栓连接和栓焊混合连接；全焊接连接的节点虽然刚性较好，但延性和抗变形能力较差，容易出现脆性破坏导致焊接处撕裂、开缝；全螺栓连接相对于焊接，具有施工便捷、绿色高效的作业方式，同时具有较强的承载能力和耗能能力。
[0003]现有技术“一种可快速装配的自复位钢框架连接节点”(公开号：CN112627342A)，公开了如下方案：连接节点包括固定连接的上柱、中柱和下柱，上柱、中柱和下柱均为空心结构，中柱上固定连接有两个水平延伸的钢梁，两个钢梁沿中柱对称排布，且下柱与钢梁之间还支撑有自复位支撑；自复位支撑包括中央耦合器、连接在中央耦合器两端的内芯，内芯的端部固定连接有端部连接器；内芯上还套设有弹簧和圆管，弹簧抵紧在中央耦合器与圆管之间，圆管的另一端与端部连接器抵紧。在该专利中，中梁、柱和节点均为单独装配构件，通过螺栓和少量焊接即可完成装配，施工便捷，在一定程度上可提高节点的承载能力和耗能能力，但将其在实际应用时，支撑安装部位可能会出现应力集中现象，造成梁和柱的局部屈曲，不利于结构抗震。
[0004]现有技术“一种梁柱连接节点”(公开号：CN108978866A)，公开了如下方案：连接节点包括上下对接的第一方钢管混凝土柱和第二方钢管混凝土柱；连接筒，套设于上述的对接处；两个H型钢梁，分别设于连接筒相对的两侧，H型钢梁的上翼缘与连接筒之间设有第一L型连接件，H型钢梁的下翼缘与连接筒之间设有第二L型连接件，H型钢梁的翼缘上设有可拆卸的耗能部件，H型钢梁的腹板上设有锚固板；第一预应力钢绞线，穿设于连接筒和第一方钢管混凝土柱上，其两端分别锚固于位于连接筒不同侧的两个锚固板上；第二预应力钢绞线，穿设于连接筒和第二方钢管混凝土柱上，其两端分别锚固于位于连接筒不同侧的两个锚固板上。在该专利中，各构件均为装配式连接，无需进行焊接作用，且预应力钢绞线与耗能部件可地震耗能，减轻主体结构的损伤，但柱和节点的协同工作性能较差，柱端易出现扭转变形，造成柱与节点连接处的螺栓剪力较大。
[0005]上述两种技术中梁与节点仅依靠两块连接钢板和螺栓固定，当梁出现塑性变形时，其稳固性较差，塑性铰易出现在节点区域，不利于结构抗震。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种结构抗震效果更好的可自复位的分层装配式钢框架梁柱节点结构。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：可自复位的分层装配式钢框架梁柱
节点结构，包括沿竖直方向设置的内部中空的钢柱，所述钢柱包括上连接柱与下连接柱，所述上连接柱与下连接柱之间通过连接接头连接，连接接头处水平设置有钢梁，所述连接接头的左右两侧分别连接有弹簧组构件，弹簧组构件的弹性形变延伸方向与钢梁方向一致；钢柱内沿钢柱方向设置有纵向钢绞线，所述纵向钢绞线贯穿所述连接接头，钢梁沿钢梁方向设置有横向钢绞线，横向钢绞线贯穿所述弹簧组构件。通过改变梁、柱和接头之间的连接构造形式以加强接头处的连接，在钢梁与连接接头的连接处设置弹簧组构件以消耗弹性变性能，并通过增设纵横钢绞线增强结构的整体性并提高钢梁的悬链线机制；此外，提高钢梁悬链线机制的抗连续倒塌设计不会过度加强梁，避免出现弱柱强梁而不利于结构抗震的现象，采用该连接形式可明显提高结构整体抗侧刚度、抗扭能力、承载能力、耗能能力和抗连续倒塌能力，具有多道抗震设防线，符合“强节点，弱杆件”的抗震设防原则。
[0008]进一步的是，所述上连接柱包括上柱法兰，所述下连接柱包括下柱法兰，所述上连接柱与所述下连接柱内部均设置有有凹凸嵌座，所述连接接头包括凹凸嵌环，凹凸嵌座与凹凸嵌环互相匹配连接。凹凸嵌环与凹凸嵌座连接加强了钢柱与接头接触的面积，增强了接头处的稳固性，使接头具有更强的承载能力。
[0009]进一步的是，所述连接接头包括上连接板、下连接板与中柱，所述上连接板与所述下连接板平行设置在所述中柱的开口两端且通过肋板进行定位，所述上连接板与所述下连接板的外侧分别设置有所述凹凸嵌环。
[0010]进一步的是，所述钢梁的端部设有上翼缘与下翼缘，所述上翼缘与所述上连接板连接，所述下翼缘与所述下连接板连接。
[0011]进一步的是，所述钢梁的内侧设有加劲板与腹板，所述加劲板与所述腹板相互垂直。
[0012]进一步的是，所述弹簧组构件两端分别连接在所述肋板与所述腹板上。
[0013]进一步的是，所述凹凸嵌环的嵌口上卡接有隔板，所述纵向钢绞线贯穿所述隔板且通过所述隔板进行定位。
[0014]进一步的是，所述弹簧组构件包括沟槽板，所述沟槽板上设置有十字板、卡扣板以及弹簧盒，所述十字板设置在沟槽板之间，所述卡扣板卡接在所述十字板侧面并与所述沟槽板和十字板形成腔室，所述弹簧盒安装在所述腔室内。
[0015]进一步的是，所述弹簧盒包括一对侧板、设置于侧板之间的弹簧与弹簧杆，所述弹簧缠绕设置于在所述弹簧杆上，所述弹簧杆两端连接在两块所述侧板上。
[0016]进一步的是，所述沟槽板与所述十字板为卯榫式连接。卯榫连接方式具有一定的变形空间，用于消耗和吸收地震能，提高整体结构的抗连续倒塌能力。
[0017]本专利技术的有益效果是：一、本专利技术中钢柱和钢梁连接接头采用了凹凸嵌入连接结构，增大了钢柱和连接接头的接触面积，增强了二者间的协同能力，同时，凹凸嵌环和凹凸嵌座配合可以分担柱端法兰和上下连接板连接处螺栓所受剪力，提高连接接头处的耗能能力。二、本专利技术的钢柱与钢柱之间设有纵向预应力钢绞线，用于提高钢柱的抗侧刚度，当钢柱侧移超过允许值后，钢绞线可施加一定的反作用力，使钢柱恢复至原来位置；同时，钢梁与钢梁之间也设有横向的预应力钢绞线，使钢梁形成悬链线结构，提高了结构的整体性，当钢梁变形较大或者出现破坏时，横向预应力钢绞线可以起到拉结钢梁的作用，提高整体结构的抗连续性倒塌能力。三、本专利技术中钢梁与连接接头采用沟槽结构卯榫连接形式，减少连
接螺栓的数量，提高构件间的咬合能力，而且在连接处设置弹簧盒，使得钢梁受力后弹簧能给予一定的反作用力并消耗地震能，提高钢梁塑性变形能力，使塑性铰远离连接接头，降低对连接接头的破坏程度。四、本专利技术在加工时，除了连接接头、钢柱内部的凹凸嵌座和弹簧盒的组装以及加劲板的固定采用焊接外，其余均采用螺栓连接，使连接接头加工时焊接部分大大减小，减少因焊接结构而带来的残余应力，降低焊缝开裂的可能性。五、钢梁、钢柱连接接头处通过纵横向预应力钢绞线、弹簧组构件和凹凸嵌环共同配合，形成三道抗震防线，提高了抗震性能，具有优良的应用前景；而且装配施工过程简单，栓焊连接共同使用，具有环境污染少、碳排放量低等优点。本专利技术适用于需要结构抗震效果高的建筑施工之中。
附图说明
[0018]图1为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.可自复位的分层装配式钢框架梁柱节点结构，包括沿竖直方向设置的内部中空的钢柱(1)，所述钢柱(1)包括上连接柱(101)与下连接柱(102)，所述上连接柱(101)与下连接柱(102)之间通过连接接头(3)连接，连接接头(3)处水平设置有钢梁(2)，其特征在于：所述连接接头(3)的左右两侧分别连接有弹簧组构件(4)，弹簧组构件(4)的弹性形变延伸方向与钢梁(2)方向一致；钢柱(1)内沿钢柱(1)方向设置有纵向钢绞线(5)，所述纵向钢绞线(5)贯穿所述连接接头(3)，钢梁(2)沿钢梁(2)方向设置有横向钢绞线(6)，横向钢绞线(6)贯穿所述弹簧组构件(4)。2.如权利要求1所述的可自复位的分层装配式钢框架梁柱节点结构，其特征在于：所述上连接柱(101)包括上柱法兰(103)，所述下连接柱(102)包括下柱法兰(104)，所述上连接柱(101)与所述下连接柱(102)内部均设置有有凹凸嵌座(105)，所述连接接头(3)包括凹凸嵌环(301)，凹凸嵌座(105)与凹凸嵌环(301)互相匹配连接。3.如权利要求2所述的可自复位的分层装配式钢框架梁柱节点结构，其特征在于：所述连接接头(3)包括上连接板(302)、下连接板(303)与中柱(304)，所述上连接板(302)与所述下连接板(303)平行设置在所述中柱(304)的开口两端且通过肋板(305)进行定位，所述上连接板(302)与所述下连接板(303)的外侧分别设置有所述凹凸嵌环(301)。4.如权利要求3所述的可自复位的分层装配式钢框架梁柱节点结构，其特征在于：所述钢梁(2)的端部设有上翼缘(201)与下翼缘(202)，所述上翼缘(201)与所述上连接板(302)连接，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨威，钟燕，袁星，胡伟山，肖立鲜，刘昌文，陈敏，褚云朋，
申请(专利权)人：西南科技大学十九冶成都建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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