C型双链杆式屈曲约束分阶耗能装配式梁柱连接节点

本发明涉及建筑结构，尤其是预制装配式结构，具体涉及一种c型双链杆式屈曲约束分阶耗能装配式梁柱连接节点。

背景技术：

1、长期以来我国建筑行业主要依靠大规模资源投入，以大规模投资拉动整个行业发展，建筑工业化程度低，发展方式粗放、劳动生产率低、高耗能高排放等问题。建筑业发展规划明确提出需要加快建筑业转型升级，实现绿色低碳发展，切实提高发展质量和效益，而装配式钢结构以其可持续、低消耗、高度工业化等优势，相对完美的弥补了传统结构方案的劣势，适应了当下可持续发展的理念。

2、基于塑性损伤集中控制，耗能元件可更换等设计理念设计的钢框架梁柱连接节点，可以有效地将塑性损伤控制在耗能元件上，主体结构保持弹性状态，震后只需更换产生不可逆塑性损伤的耗能元件，即可恢复建筑物结构功能，减小了传统钢结构震后修复的难度，进而减少了因修复困难、建筑物功能丧失带来的经济损失。

3、钢框架结构作为重要抗侧体系，被广泛应用在地震多发地带，梁柱连接节点起到将板面荷载传递给竖向承重构件的重要作用。依据传统设计理念设计的框架结构，通过核心区域的塑性变形来耗散地震能，如梁段塑性铰，这种设计方法以其较为清晰的受力机理，简洁明了的构造被大部分设计人员所认可。但梁段的塑性铰可能会造成梁柱节点域强度破坏、节点域失稳等负面影响，进而导致竖向承重构件失效，不符合“强柱弱梁”、“强节点”的设计理念。为解决这种问题设计人员往往通过在节点域位置设置加劲肋的方式来解决这些问题，而加劲肋的引入使原本拥挤的节点域更加复杂，并且加劲肋一般需要与主体结构焊接，焊缝的引入导致节点域应力场更加复杂，复杂的应力场容易造成难以预测的情况发生。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的不足，本发明提供了一种c型双链杆式屈曲约束分阶耗能装配式梁柱连接节点，旨在解决同类型梁柱节点装置狗骨削弱板易屈曲、传统腹板连接板易过早失效等问题，并减弱梁端塑性铰对梁柱节点域的不良影响。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、本发明提供一种c型双链杆式屈曲约束分阶耗能装配式梁柱连接节点，包括：钢柱，其上带有悬臂梁，二者均为工字型/h型；钢梁，为工字型/h型，其两端与两侧钢柱上的悬臂梁对接连接，并且对接处预留一间隙；两套c型双链杆式屈曲约束分阶耗能装置，在所述钢梁与悬臂梁的对接处通过螺栓对置地连接于腹板两侧，用于连接所述钢梁与悬臂梁，并且每套所述c型双链杆式屈曲约束分阶耗能装置均包括：两个带耳板的条形翼缘盖板，分别通过高强螺栓群连接在所述钢梁与悬臂梁对接处的上下翼缘内侧；两个带月牙型耳板的l形腹板连接板，分别通过高强螺栓群连接在所述钢梁与悬臂梁对接处的腹板上，并且两个带月牙型耳板的l形腹板连接板通过高强螺栓群相互连接；销轴抗剪阻尼链杆，穿过耳板和月牙型耳板连接带耳板的条形翼缘盖板与带月牙型耳板的l形腹板连接板。本发明的梁柱连接节点，基于塑性损伤集中控制、耗能元件可更换理念设计，所有的塑性损伤能被集中控制在耗能元件上，主体结构不会产生不可逆转的塑性变形，有效地保护主体结构免受损伤。c型双链杆式屈曲约束分阶耗能装置在地震中能有效防止受压侧带耳板的条形翼缘盖板过早屈曲，在小、中震以及大、超大震下实现分阶耗能。

4、在一些实施例中，所述间隙大小为15～25mm。

5、在一些实施例中，所述带耳板的条形翼缘盖板采用普通条形钢板。

6、在一些实施例中，所述带耳板的条形翼缘盖板包括：中间削弱区，所述中间削弱区通过在盖板的中间段两侧边开设缺口形成狗骨削弱；耳板，所述耳板在所述中间削弱区等距布置多个；两端开孔区，所述两端开孔区均开设多个螺栓孔，其中一端通过高强螺栓群与所述悬臂梁的翼缘连接固定，另一端通过高强螺栓群与所述钢梁的翼缘连接固定。本发明提供的带耳板的条形翼缘盖板，能够在节点变形时发生屈曲变形耗散部分能量，并可进一步继续作为防屈曲构件使用。

7、在一些实施例中，所述带耳板的条形翼缘盖板的耳板开孔为圆孔。

8、在一些实施例中，所述带耳板的条形翼缘盖板的耳板等距布置四个。

9、在一些实施例中，所述带月牙型耳板的l形腹板连接板包括：第一肢，其中一个带月牙型耳板的l形腹板连接板的所述第一肢通过高强螺栓群与所述悬臂梁的腹板连接固定，另一个带月牙型耳板的l形腹板连接板的所述第一肢通过高强螺栓群与所述钢梁的腹板连接固定，并且所述第一肢的上下两端各等距布置多个月牙型耳板；第二肢，其中一个带月牙型耳板的l形腹板连接板的所述第二肢与另一个带月牙型耳板的l形腹板连接板的所述第二肢通过高强螺栓群相互连接。本发明提供的，能够有效降低剪应力过大的问题，防止在中、大震下容易因为所受剪力过大导致腹板连接板过早失去承载能力，进而导致整个梁柱节点失效。

10、在一些实施例中，所述带月牙型耳板的l形腹板连接板的月牙型耳板开孔为长圆孔。

11、在一些实施例中，所述带月牙型耳板的l形腹板连接板的月牙型耳板在所述第一肢的上下两端各等距布置两个。

12、在一些实施例中，所述销轴抗剪阻尼链杆设置四个，两两一组分别穿过两个带月牙型耳板的l形腹板连接板的所述第一肢上下两端的多个月牙型耳板与两个带耳板的条形翼缘盖板上对应的耳板。

13、本发明相对于现有技术的有益效果是：本发明提供的c型双链杆式屈曲约束分阶耗能装配式梁柱连接节点，通过将塑性铰外移，远离竖向承重构件，连接装置将焊有悬臂梁的h形钢柱和钢梁连接，悬臂梁被适当加强，防止悬臂梁早于连接区域破坏，进而将塑性铰外移并控制在连接装置附近，避免引起竖向承重构件破坏。具体而言，至少能够带来如下有益效果：

14、1、本发明基于塑性损伤集中控制、耗能元件可更换理念设计，所有的塑性损伤能被集中控制在耗能元件上，主体结构不会产生不可逆转的塑性变形，有效地保护主体结构免受损伤。震后只需更换耗能件即可实现建筑物结构功能连续，降低了建筑物修复难度并缩短了修复时间，有利于建筑物功能快速恢复，进而大幅度降低经济损失。

15、2、本发明设置的c型双链杆式屈曲约束分阶耗能装置在地震中能有效防止受压侧带耳板的条形翼缘盖板过早屈曲，在小、中震下受压侧带耳板的条形翼缘盖板若产生弹性屈曲，削弱段向上鼓曲未抵到或轻微抵到销轴抗剪阻尼链杆，销轴抗剪阻尼链杆在长圆孔中滑动，最终在长圆孔边缘限位，此时销轴抗剪阻尼链杆所受剪力不大，仍处在弹性阶段，c型双链杆式屈曲约束分阶耗能装置能有效限制受压侧带耳板的条形翼缘盖板面外变形，从而避免弹性屈曲进一步发展，此时削弱段不会进入塑性阶段，为第一耗能阶段。在大、超大震下，受压侧带耳板的条形翼缘盖板向上鼓曲抵到销轴抗剪阻尼链杆，销轴抗剪阻尼链杆在剪力作用下变形耗能直至剪力超过其承载力，销轴抗剪阻尼链杆断裂，断裂后，月牙型耳板顶住受压侧带耳板的条形翼缘盖板，削弱段进入塑性阶段，发生塑性屈曲，可继续作为防屈曲构件使用，从而限制其面外鼓曲进一步发展，为第二耗能阶段，如此实现分阶耗能。

16、3、本发明使用l形腹板连接板代替传统的长方形腹板连接板，可以有效降低传统长方形腹板连接板存在的剪应力过大的问题，在中、大震下容易因为所受剪力过大导致腹板连接板过早失去承载能力，进而导致整个梁柱节点失效，影响了结构的整体安全。连接两个l形腹板连接板的高强螺栓在悬臂梁和钢梁产生相对转角时，处于拉剪或压剪的状态，通过施加螺栓预紧力防止两个l形腹板连接板在中、大震下过早拉开，使其丧失承载能力。

17、4、本发明通过设置在翼缘处的狗骨削弱型翼缘盖板通过拉力或压力的形式传递弯矩，在拉力或压力的作用下，中间削弱区产生塑性变形耗散部分能量。销轴抗剪阻尼链杆在剪力作用下产生塑性变形耗散部分能量。故通过合理设计本发明可拥有多种耗能机制，避免了因单一耗能机制失效，引起整体连接失效，提升了安全性和可靠性。

18、5、本发明所有的焊接工序均可在预制工厂完成，预制工厂产出标准“模块”，施工现场只需要根据预留的螺栓孔定位，使用高强螺栓拼装“模块”即可完成结构安装，具有高度模块化的特点。这种“搭积木”的施工理念减少了劳动力使用，降低了施工难度，从而有效缩短施工周期。

19、6、本发明可应用于单层，也可结合可拆卸更换的剪力墙、耗能支撑等组成框架-剪力墙体系、框架-支撑体系，灵活应用于多、高层建筑体系中。

20、应当理解，本发明任一实施方式的实现并不意味要同时具备或达到上述有益效果的多个或全部。