本发明专利技术公开了一种带自复位梁柱节点的钢框架结构装置，涉及钢框架结构技术领域，用于解决中心支撑钢框架中支撑容易屈服、抗震性能差、残余变形大和自复位能力弱等问题，包括钢柱、悬臂钢梁和中间钢梁；本发明专利技术是通过将钢柱、悬臂钢梁、中间钢梁、连接梁Ⅰ、连接梁Ⅱ、连接角钢、盖板、SMA、弹簧和高强螺栓配合使用，可有效保证钢框架中梁柱节点形成稳定连接，且在地震作用下中间钢梁将弯矩传递至自复位梁柱节点后，并通过中间钢梁绕连接梁Ⅰ中的中心圆孔转动耗能，同时所设置的SMA和弹簧可为自复位梁柱节点在往复拉、压力作用下提供复位能力，并保证钢柱、悬臂钢梁、中间钢梁、连接梁Ⅰ、连接梁Ⅱ等构件均处于弹性。等构件均处于弹性。等构件均处于弹性。
【技术实现步骤摘要】
一种带自复位梁柱节点的钢框架结构装置
[0001]本专利技术涉及钢框架结构
，具体为一种带自复位梁柱节点的钢框架结构装置。
技术介绍
[0002]钢框架结构主要由钢柱、钢梁和梁柱节点组合，钢柱和钢梁之间的梁柱节点通过采用焊接连接和高强螺栓连接等，均为较常见构件和连接方式，且相应技术也较为成熟，地震作用下，钢梁端部将弯矩传递至梁柱节点上，使得节点在弯矩作用下发生翼缘屈曲、腹板屈曲、翼缘断裂和腹板开裂等破坏模式，降低了结构的抗震性能和耗能能力，并产生较大的残余变形，进而影响结构的震后功能恢复能力和震后修复成本等，当前国家对建筑结构的抗震性能和经济性提出了更高要求，钢框架结构需进一步提高其抗震性能和功能可恢复能力，以使其与当前要求相符，可恢复功能防震结构合理利用自复位、可更换和耗能等机制，将损伤集中在可更换的耗能构件，从而保护主体结构不发生损伤或可快速修复，其中，自复位机制可利用形状记忆合金(SMA)等材料，有效减小构件和相应结构的残余变形，使得结构在震后快速恢复使用功能；
[0003]为此结合SMA和弹簧等，提出一种带自复位梁柱节点的钢框架结构装置，具有耗能能力强、自复位能力强、构件简单合理、经济效益高、抗震性能好和震后无损伤等特点，预期在地震作用下，该种钢框架结构可通过中间钢梁绕连接梁Ⅰ中的中心圆孔转动耗能，同时在往复荷载下通过上、下两组SMA
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弹簧组合件中的SMA提供耗能能力，且SMA和弹簧提供复位力，由此提高结构的抗震性能和自复位能力，保证结构中所有构件始终处于弹性；
[0004]为此，我们提出一种带自复位梁柱节点的钢框架结构装置。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种带自复位梁柱节点的钢框架结构装置，以解决上述
技术介绍
中提出的中心支撑钢框架中支撑容易屈服、抗震性能差、残余变形大和自复位能力弱等问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种带自复位梁柱节点的钢框架结构装置，包括钢柱、悬臂钢梁和中间钢梁，所述钢柱的一侧通过点焊对称固定有悬臂钢梁，所述悬臂钢梁的内壁通过点焊固定有封板Ⅰ，所述封板Ⅰ的一侧且位于悬臂钢梁内壁通过点焊固定有竖直加劲肋Ⅰ，且位于竖直加劲肋Ⅰ与封板Ⅰ的相对面通过点焊固定有水平加劲肋Ⅰ，所述封板Ⅰ的一侧通过点焊固定有连接梁Ⅰ；
[0007]所述连接梁Ⅰ腹板上开有一个中心圆孔、两个长圆孔Ⅰ，且位于连接梁Ⅰ翼缘上开有四个长圆孔Ⅱ，所述封板Ⅰ上开有四个记忆合金圆孔Ⅰ；
[0008]所述中间钢梁的内壁通过点焊固定有封板Ⅱ，所述封板Ⅱ的一侧且位于中间钢梁内壁通过点焊固定有竖直加劲肋Ⅱ，且位于竖直加劲肋Ⅱ与封板Ⅱ的相对面通过点焊固定有水平加劲肋Ⅱ，所述中间钢梁的一侧通过点焊固定有连接梁Ⅱ；
[0009]所述连接梁Ⅱ腹板上开有三个普通圆孔Ⅰ，且位于连接梁Ⅱ翼缘上开有四个普通圆孔Ⅰ，所述封板Ⅱ上开有四个记忆合金圆孔Ⅱ。
[0010]进一步的，所述连接梁Ⅰ与连接梁Ⅱ上安装有连接槽钢，所述连接槽钢的内壁通过点焊固定有竖直加劲肋Ⅲ，所述连接槽钢的腹板上开有三个普通圆孔Ⅲ，且位于连接槽钢的翼缘上开有四个普通圆孔Ⅲ；
[0011]所述连接梁Ⅰ与连接梁Ⅱ的两侧对称安装有盖板，所述盖板上开有四个普通圆孔Ⅳ。
[0012]进一步的，所述连接槽钢设置在连接梁Ⅰ和连接梁Ⅱ腹板两侧，所述连接梁Ⅰ上的长圆孔Ⅱ、连接槽钢的普通圆孔Ⅲ和盖板上的普通圆孔Ⅳ内安装有高强螺栓；
[0013]所述连接梁Ⅱ的普通圆孔Ⅰ、连接槽钢的普通圆孔Ⅲ和上的普通圆孔Ⅳ采用高强螺栓连接，所述高强螺栓两侧由内向外均分别设置垫片和螺帽。
[0014]进一步的，所述封板Ⅰ与封板Ⅱ相对面且位于记忆合金圆孔Ⅰ与记忆合金圆孔Ⅱ内安装有SMA，所述SMA的外壁套设有弹簧，且位于弹簧的两侧与封板Ⅰ和封板Ⅱ相抵接，所述SMA端部由内向外分别设置垫片和螺帽。
[0015]进一步的，所述悬臂钢梁与中间钢梁截面尺寸相同，所述连接梁Ⅰ与连接梁Ⅱ截面尺寸相同，所述悬臂钢梁与连接梁Ⅰ的中心重合，所述中间钢梁与连接梁Ⅱ的中心重合。
[0016]进一步的，所述封板Ⅰ一端与悬臂钢梁远离钢柱一侧平齐，所述封板Ⅰ与竖直加劲肋Ⅰ的相对面距离为150mm，所述水平加劲肋Ⅰ设置在连接梁Ⅰ翼缘延长线上，所述封板Ⅱ一端与中间钢梁端部平齐，所述封板Ⅱ与竖直加劲肋Ⅱ的相对面距离为150mm，所述水平加劲肋Ⅱ设置在连接梁Ⅱ翼缘延长线上。
[0017]进一步的，所述长圆孔Ⅰ的长度为10mm，所述长圆孔Ⅱ的长度为20mm，所述连接梁Ⅰ与连接梁Ⅱ的间距离为20mm，所述连接梁Ⅱ和中间钢梁绕中心圆孔转动。
[0018]进一步的，所述中心圆孔、长圆孔Ⅰ和长圆孔Ⅱ均设置在距离连接梁Ⅰ端部50mm处，普通圆孔Ⅰ和普通圆孔Ⅱ均设置在距离连接梁Ⅱ端部50mm处，所述记忆合金圆孔Ⅰ设置在距离连接梁Ⅰ翼缘端部50mm处，所述记忆合金圆孔Ⅱ设置在距离连接梁Ⅱ翼缘端部50mm处。
[0019]进一步的，所述中心圆孔、普通圆孔Ⅲ和高强螺栓中心重合，所述长圆孔Ⅰ、普通圆孔Ⅲ和高强螺栓中心重合，所述长圆孔Ⅱ、普通圆孔Ⅲ、普通圆孔Ⅳ和高强螺栓中心重合。
[0020]进一步的，所述普通圆孔Ⅰ、普通圆孔Ⅲ和高强螺栓中心重合，所述普通圆孔Ⅱ、普通圆孔Ⅲ、普通圆孔Ⅳ和高强螺栓中心重合，所述记忆合金圆孔Ⅰ、记忆合金圆孔Ⅱ、SMA、弹簧、垫片和螺帽的中心重合。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0022]本专利技术中，通过该种带自复位梁柱节点的钢框架结构装置通过将钢柱、悬臂钢梁、中间钢梁、连接梁Ⅰ、连接梁Ⅱ、连接角钢、盖板、SMA、弹簧和高强螺栓配合使用，通过在悬臂钢梁和中间钢梁之间设置连接梁Ⅰ、连接梁Ⅱ、连接角钢、盖板、SMA、弹簧，且连接梁Ⅰ与悬臂钢梁、连接梁Ⅱ与中间钢梁均采用焊接连接，连接梁Ⅰ、连接梁Ⅱ的腹板两侧设置连接角钢，并采用高强螺栓连接；连接梁Ⅰ、连接梁Ⅱ的翼缘外侧分别设置盖板，并采用高强螺栓连接；悬臂钢梁与中间钢梁之间设置SMA和弹簧；悬臂钢梁、中间钢梁、连接梁Ⅰ和连接梁Ⅱ的中心需保持重合；
[0023]基于此，可有效保证钢框架中梁柱节点形成稳定连接，且在地震作用下中间钢梁
21、翼缘上开有四个普通圆孔Ⅲ21，盖板22上开有四个普通圆孔Ⅳ28；
[0043]SMA
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弹簧组合件包括SMA26、弹簧27，钢柱1与悬臂钢梁2之间采用焊接连接，封板Ⅰ6与悬臂钢梁2、竖直加劲肋Ⅰ7与悬臂钢梁2之间均采用焊接连接，水平加劲肋Ⅰ8与悬臂钢梁2、封板Ⅰ6、竖直加劲肋Ⅰ7之间均采用焊接连接；
[0044]封板Ⅱ13与中间钢梁3、竖直加劲肋Ⅱ14与中间钢梁3之间均采用焊接连接，水平加劲肋Ⅱ15与中间钢梁3、封板Ⅱ13、竖直加劲肋Ⅱ14之间均采用焊接连接；
[0045]连接梁Ⅰ4与悬臂钢梁2、封板Ⅰ6之间采用焊接连接，连接梁Ⅱ5与中间钢梁3、封板Ⅱ13之间采用焊接连接，连接槽钢19与竖直加劲肋Ⅲ20之间采用焊接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带自复位梁柱节点的钢框架结构装置，包括钢柱(1)、悬臂钢梁(2)和中间钢梁(3)，所述钢柱(1)的一侧通过点焊对称固定有悬臂钢梁(2)，其特征在于：所述悬臂钢梁(2)的内壁通过点焊固定有封板Ⅰ(6)，所述封板Ⅰ(6)的一侧且位于悬臂钢梁(2)内壁通过点焊固定有竖直加劲肋Ⅰ(7)，且位于竖直加劲肋Ⅰ(7)与封板Ⅰ(6)的相对面通过点焊固定有水平加劲肋Ⅰ(8)，所述封板Ⅰ(6)的一侧通过点焊固定有连接梁Ⅰ(4)；所述连接梁Ⅰ(4)腹板上开有一个中心圆孔(10)、两个长圆孔Ⅰ(11)，且位于连接梁Ⅰ(4)翼缘上开有四个长圆孔Ⅱ(12)，所述封板Ⅰ(6)上开有四个记忆合金圆孔Ⅰ(9)；所述中间钢梁(3)的内壁通过点焊固定有封板Ⅱ(13)，所述封板Ⅱ(13)的一侧且位于中间钢梁(3)内壁通过点焊固定有竖直加劲肋Ⅱ(14)，且位于竖直加劲肋Ⅱ(14)与封板Ⅱ(13)的相对面通过点焊固定有水平加劲肋Ⅱ(15)，所述中间钢梁(3)的一侧通过点焊固定有连接梁Ⅱ(5)；所述连接梁Ⅱ(5)腹板上开有三个普通圆孔Ⅰ(17)，且位于连接梁Ⅱ(5)翼缘上开有四个普通圆孔Ⅰ(17)，所述封板Ⅱ(13)上开有四个记忆合金圆孔Ⅱ(16)。2.根据权利要求1所述的一种带自复位梁柱节点的钢框架结构装置，其特征在于：所述连接梁Ⅰ(4)与连接梁Ⅱ(5)上安装有连接槽钢(19)，所述连接槽钢(19)的内壁通过点焊固定有竖直加劲肋Ⅲ(20)，所述连接槽钢(19)的腹板上开有三个普通圆孔Ⅲ(21)，且位于连接槽钢(19)的翼缘上开有四个普通圆孔Ⅲ(21)；所述连接梁Ⅰ(4)与连接梁Ⅱ(5)的两侧对称安装有盖板(22)，所述盖板(22)上开有四个普通圆孔Ⅳ(28)。3.根据权利要求1所述的一种带自复位梁柱节点的钢框架结构装置，其特征在于：所述连接槽钢(19)设置在连接梁Ⅰ(4)和连接梁Ⅱ(5)腹板两侧，所述连接梁Ⅰ(4)上的长圆孔Ⅱ(12)、连接槽钢(19)的普通圆孔Ⅲ(21)和盖板(22)上的普通圆孔Ⅳ(28)内安装有高强螺栓(23)；所述连接梁Ⅱ(5)的普通圆孔Ⅰ(17)、连接槽钢(19)的普通圆孔Ⅲ(21)和上的普通圆孔Ⅳ(28)采用高强螺栓(23)连接，所述高强螺栓(23)两侧由内向外均分别设置垫片(24)和螺帽(25)。4.根据权利要求1所述的一种带自复位梁柱节点的钢框架结构装置，其特征在于：所述封板Ⅰ(6)与封板Ⅱ(13)相对面且位于记忆合金圆孔Ⅰ(9)与记忆合金圆孔Ⅱ(16)内安装有SMA(26)，所述SMA(26)的外壁套设有弹簧(27...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾思智，胡淑军，胡磊，罗海平，刘文博，麦群，朱春晖，
申请(专利权)人：赣州建筑工业化有限公司南昌大学，
类型：发明
国别省市：
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