一种可修复式功能梯度型耗能连接装置及梁柱节点的制作方法

本实用新型属于装配式节点技术领域，具体涉及一种可修复式功能梯度型耗能连接装置及梁柱节点。

背景技术：

装配式混凝土框架节点的连接形式有湿连接和干连接。装配式混凝土框架节点的湿连接是指预制梁、柱或t形构件在结合部位利用钢筋、型钢连接或锚固的同时，通过在预制构件结合部位后浇混凝土连接而成的连接方式，其中后浇部位应根据设计主要在梁柱节点区域或梁跨中部位。干连接是指不需要浇筑混凝土，而是在构件内预埋连接部件，通过预应力筋、螺栓或焊接等方式进行连接的节点形式。干连接与湿连接除了在连接形式上的不同，另一个明显不同在于：在湿连接框架中，塑性变形应出现在连接区以外的区域，连接区应保持弹性；而干连接框架在地震作用下弹塑性变形通常发生在连接区，梁、柱变形在弹性范围内，因此，预制构件的破坏程度要小得多，易实现震后的可修复和可更换，结构恢复性能好。

现有装配式建筑的整体性与刚度较弱些，所以导致抗震冲击能力较差；另外，由于工厂化的生产，使得预制构件的尺寸已经定死，如果放线时尺寸偏小，将使预制构件安装不下去，如果放线时尺寸偏大，则构件又会造成拼缝偏大的现象，装配式建筑由于为混凝土结构，要求在预留预埋时，尺寸、位置尽量精确，否则要重新开槽、开洞，增加施工难度，甚至影响结构。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种可修复式功能梯度型耗能连接装置及梁柱节点，解决现有的现有框架结构施工不易、减隔震效果不理想、结构复杂的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种可修复式功能梯度型耗能连接装置，包括第一连接件、第二连接件、销轴、耗能板和端板；所述的第一连接件固定在端板上，第二连接件固定在柱体上，且第一连接件和第二连接件通过销轴连接形成转动铰，所述的转动铰夹设在两个耗能板之间；所述的耗能板连接在第二连接件上。

具体的，所述的第一连接件为t型结构，所述的第二连接件包括底板和设置在底板上的两个耳板，第一连接件的腹端通过销轴连接在两个耳板之间。

具体的，所述的耗能板为一平板，平板的两端分别连接在梁的翼缘板和第二连接件上。

更具体的，平板的两端分别设置有用于与梁的翼缘板连接第一连接孔和与第二连接件连接的第二连接孔。

具体的，所述的耗能板为l型板，l型板的两端分别连接在端板和第二连接件上；l型板一端设置有供第一连接件穿过的开口。

更具体的，l型板的两端分别设置有用于与端板连接第一连接孔和用于与第二连接件连接第二连接孔。

进一步的，所述的耗能板上设置有加劲肋。

具体的，所述的加劲肋至少有三个，三个加劲肋分别平行设置在耗能板的两侧边缘和中间位置。

本实用新型还公开了一种梁柱节点，包括梁、柱体以及设置在梁柱连接节点处的耗能连接装置，所述的耗能连接装置为本实用新型所述的耗能连接装置；所述的端板固定在梁端部，第二连接件固定在柱体上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的耗能连接装置相对于现有的耗能连接件而言，运用功能分离的设计思想，正常荷载由梁承担压力，地震时所需变形及耗能则由耗能板承担，受力结构更加明确，在应用上具有更好的耗能性能以消耗地震产生的能量；能够产生更大的弹性变形以适应多发地震所需变形要求。

(2)根据不同地震烈度和结构的需要，可以通过采用不同的耗能板尺寸和加紧肋的组合来满足不同的工况需要。

(3)本实用新型的装置安装维护简单，在破坏后拆卸螺栓更换即可。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例1记载的耗能连接装置整体结构图。

图2为本实用新型实施例2记载的耗能连接装置整体结构图。

图3为本实用新型实施例1记载的耗能板结构示意图。

图4为本实用新型实施例2记载的耗能板结构示意图。

图5为本实用新型实施例3记载的梁柱节点示意图。

图6为本实用新型实施例4记载的梁柱节点示意图。

图7为本发明的耗能板的耗能滞回曲线。

图中各标号表示为：

1-第一连接件，2-第二连接件，3-销轴，4-耗能板，5-端板，6-加劲肋，7-梁，8-柱体；

21-底板，22-耳板；

41-第一连接孔，42-第二连接孔，43-开口；

71-翼缘板。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

本实用新型的耗能连接装置使梁柱在节点处铰接，在铰接处的上端和下端用螺栓连接耗能板，且耗能板为低屈服钢构件，具有良好的延展性、低屈服性和优良的焊接性。在正常使用阶段，荷载由梁来承担，耗能板在地震荷载的作用下进入工作状态，首先进入弹性阶段，产生线性屈曲，但梁尚未进入屈服的阶段，使耗能板在这一阶段主要满足多遇地震下的变形要求；在发生罕遇地震的情况下，则耗能板先屈服，在塑性区内发生反复变形，使其可以依靠反复的塑性变形吸收地震能量，直至本实用新型耗能连接装置破坏，从而保证结构主体不发生大的破坏，达到“大震可修”的设计目标。

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。

实施例1

如图1所示，本实施例公开了一种可修复式功能梯度型耗能连接装置，该装置包括第一连接件1、第二连接件2、销轴3、耗能板4和端板5。

第一连接件1固定在端板5上，具体的，第一连接件1为t型结构，第一连接件1的翼缘端焊接在端板5或者与端板5一体化设计，本实施例优选第一连接件与端板5一体化设计。

第二连接件2固定在柱体8上，第二连接件2包括底板21和设置在底板21上的两个耳板22，第一连接件1的腹端通过销轴3连接在两个耳板22之间，使得第一连接件1和第二连接件2通过销轴3连接形成转动铰。底板21焊接在柱体8上。

转动铰夹设在两个耗能板4之间，耗能板4一端连接在第二连接件2上，另一端用于与梁7连接。

本实施例的耗能板4为l型板，如图3所示，l型板的两端分别连接在端板5和第二连接件2上。具体的，在l型板的两端分别设置第一连接孔41和第二连接孔42，端板5上也设置有与第一连接孔41位置对应的连接孔，耗能板4一端通过第一连接孔41与端板5螺栓连接，第二连接件2的底板21侧面设置有与第二连接孔42位置对应的连接孔，耗能板4另一端通过第二连接孔42与底板21螺栓连接，且耗能板4的该端挤顶在柱体8上。并在耗能板4的位于端板5的一端设置有供第一连接件1的翼缘端穿过的开口43。

本实施例的耗能板4为低屈服钢构件，或者也可用形状记忆合金代替低屈服钢，使其在地震后具有更好的修复结构。

为了提高耗能板的抗弯强度，在耗能板4上设置有加劲肋6，如图3所示。具体的，加劲肋6至少有三个，三个加劲肋6分别平行设置在耗能板4的两侧边缘和中间位置。

实施例2

如图2和图4所示，本实施例与实施例1的区别在于：耗能板4为一平板，平板的两端分别连接在梁的翼缘板71和第二连接件2上。

具体的，平板的两端设置有第一连接孔41和第二连接孔42。平板一端挤顶在柱体8上，并通过第二连接孔42与底板21螺栓连接；另一端搭接在梁的翼缘板71上，并通过第一连接孔41与梁的翼缘板71螺栓连接。

图7所示为本发明实施例1和实施例2中记载的两种不同类型的耗能板的耗能滞回曲线，可以看出，耗能板的滞回曲线比较饱满，说明低屈服点钢具有良好的低周疲劳特性和力学性能。

实施例3

本实施例公开了一种梁柱节点，如图5所示，该梁柱节点包括梁7、柱体8以及设置在梁柱连接节点处的耗能连接装置，耗能连接装置为实施例1记载的耗能连接装置。其中，端板5焊接在梁7端部，第二连接件2的底板21焊接在柱体8上。

实施例4

本实施例与实施例3的区别在于：耗能连接装置为实施例2记载的耗能连接装置。梁7的翼缘板71上设置有与第一连接孔41位置对应的连接孔，耗能板通过螺栓与梁7的翼缘板71连接，如图6所示。

在以上的描述中，除非另有明确的规定和限定，其中的“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接或成一体；可以是直接连接，也可以是间接连接等等。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术方案中的具体含义。

在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，只要其不违背本实用新型的思想，同样应当视其为本实用新型所公开的内容。

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