本發(fā)明屬于裝配式混凝土建筑，具體涉及一種裝配式框架結(jié)構(gòu)梁柱h型耗能連接結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，隨著我國(guó)裝配式建筑的快速發(fā)展，干式連接技術(shù)因其濕作業(yè)少，現(xiàn)場(chǎng)施工安裝方便，滿足裝配式建筑綠色環(huán)保、節(jié)能高效的發(fā)展理念，得到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。目前，現(xiàn)有的裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)干式連接節(jié)點(diǎn)技術(shù)存在以下問(wèn)題：

2、(1)預(yù)制梁柱相連的部位稱為節(jié)點(diǎn)核心區(qū)，是主體結(jié)構(gòu)受力的關(guān)鍵部位，在結(jié)構(gòu)中處于彎矩、剪力和軸力復(fù)合作用的受力狀態(tài)。在地震作用下，如何實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)理念，即梁端塑性鉸先于柱端出現(xiàn)，保證節(jié)點(diǎn)核心區(qū)完好，是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)亟需解決的主要問(wèn)題之一。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)一定措施，保證梁端塑性鉸出現(xiàn)的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的震后可更換可修復(fù)，使結(jié)構(gòu)具有自復(fù)位耗能能力，是裝配式框架結(jié)構(gòu)發(fā)展的重點(diǎn)方向。

3、(2)目前提出的干式節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造形式主要包括螺栓連接、焊接連接、灌漿套筒連接、預(yù)應(yīng)力連接和牛腿連接等。螺栓連接通常被應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)中，如何將螺栓連接應(yīng)用在混凝土結(jié)構(gòu)中并增大其初始剛度，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要難點(diǎn)之一；焊接連接主要用于鋼結(jié)構(gòu)中，此連接需要現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作，對(duì)焊工的技術(shù)水平要求較高，施工質(zhì)量難以保證；灌漿套筒連接是規(guī)范中推薦的鋼筋連接方式，其主要問(wèn)題在于安裝定位麻煩，施工質(zhì)量難以檢測(cè)，存在安全隱患等；預(yù)應(yīng)力連接構(gòu)件的施工、計(jì)算及構(gòu)造較復(fù)雜，耗能能力相對(duì)較弱，震后殘余變形也相對(duì)較大；牛腿連接分為明牛腿連接和暗牛腿連接，明牛腿占空間大，而且暴露在外美觀性差，暗牛腿由于考慮美觀性必然會(huì)影響構(gòu)件的力學(xué)性能，同時(shí)梁端和牛腿的配筋較為復(fù)雜。

4、(3)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)或柱端先于梁端破壞，將會(huì)明顯降低結(jié)構(gòu)的延性，導(dǎo)致地震作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件的快速破壞，甚至倒塌，因此節(jié)點(diǎn)的承載能力必須達(dá)到一種平衡，在強(qiáng)震發(fā)生時(shí)需要梁端及時(shí)破壞產(chǎn)生塑性鉸，又要保證不受到小震和風(fēng)震作用的影響，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)損傷可控，雖然提高節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、加大節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋配置、增強(qiáng)對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的約束等措施都能有效提高承載力，但這些舉措都存在修復(fù)難度大，不經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。

5、因此，研究并開(kāi)發(fā)出一種符合“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”設(shè)計(jì)原則、可減小節(jié)點(diǎn)核心區(qū)梁端混凝土損傷、裝配簡(jiǎn)單并可更換、經(jīng)濟(jì)應(yīng)用面廣、能夠有效耗散地震能量、小變形可實(shí)現(xiàn)自復(fù)位的干式連接節(jié)點(diǎn)，對(duì)裝配式建筑的發(fā)展具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種裝配式框架結(jié)構(gòu)梁柱h型耗能連接結(jié)構(gòu)，將h型耗能連接件應(yīng)用到裝配式框架的梁柱連接中，能夠滿足建筑設(shè)計(jì)與施工的需求，在地震荷載作用下能夠耗散大量地震能量，減小節(jié)點(diǎn)核心區(qū)梁端混凝土損傷，實(shí)現(xiàn)自復(fù)位的目的。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

2、本發(fā)明提供了一種裝配式框架結(jié)構(gòu)梁柱h型耗能連接結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)耗能連接組件、第一端板、第二端板和預(yù)埋鋼板，其中，

3、所述耗能連接組件包括柱側(cè)連接件、h型耗能件和梁側(cè)連接件，所述第一端板連接至所述柱側(cè)連接件并在裝配時(shí)固定至待裝配的預(yù)制柱的梁柱安裝位置；所述第二端板安裝在所述預(yù)制柱上與所述第一端板相對(duì)的另一側(cè)，所述預(yù)埋鋼板連接至所述梁側(cè)連接件并在裝配時(shí)固定至待裝配的預(yù)制梁的端部；

4、所述h型耗能件與所述柱側(cè)連接件通過(guò)多個(gè)螺栓桿連接，每個(gè)螺栓桿的上均套設(shè)有多個(gè)碟簧墊片，所述碟簧墊片能夠通過(guò)變形消耗震動(dòng)能量，并且所述螺栓桿的兩端通過(guò)螺母進(jìn)行緊固。

5、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)制梁的內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)梁內(nèi)普通縱筋和多個(gè)預(yù)應(yīng)力筋，所述預(yù)制梁的待安裝端部的中部包括一個(gè)突出部，其中，

6、所述突出部的上下兩側(cè)分別形成一個(gè)臺(tái)階部，所述臺(tái)階部的側(cè)面分別預(yù)埋有一個(gè)所述預(yù)埋鋼板，并且所述多個(gè)梁內(nèi)普通縱筋位于所述預(yù)制梁的上端和下端，所述梁內(nèi)普通縱筋的端部穿過(guò)所述預(yù)埋鋼板并通過(guò)螺母進(jìn)行緊固；

7、所述預(yù)應(yīng)力筋平行設(shè)置在上端和下端的梁內(nèi)普通縱筋之間，并且所述預(yù)應(yīng)力筋的端部伸出所述突出部，并且能夠在裝配時(shí)固定至所述第一端板。

8、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一端板的靠近所述耗能連接組件的一側(cè)表面安裝兩個(gè)弧型坡口鋼板，其中，

9、每個(gè)弧型坡口鋼板各包括一個(gè)弧面且兩個(gè)弧面相對(duì)設(shè)置，每個(gè)弧型坡口鋼板的弧面上均開(kāi)設(shè)有兩個(gè)安裝孔，在裝配時(shí)所述預(yù)應(yīng)力筋能夠穿過(guò)對(duì)應(yīng)弧型坡口鋼板上的安裝孔并通過(guò)螺母固定至所述第一端板。

10、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述突出部的上表面與端面之間以及下表面與端面之間分別形成圓角，所述圓角的弧度與所述弧型坡口鋼板的弧面的弧度相等；所述預(yù)制梁的內(nèi)部設(shè)置有四個(gè)預(yù)應(yīng)力筋，其中，兩個(gè)預(yù)應(yīng)力筋的端部從上端的圓角伸出，另外兩個(gè)預(yù)應(yīng)力筋從下端的圓角伸出。

11、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在裝配時(shí)，所述兩個(gè)耗能連接組件的柱側(cè)連接件分別固定至其中一個(gè)弧型坡口鋼板的外側(cè)；所述預(yù)制梁的突出部的端部卡接在所述兩個(gè)耗能連接組件的弧面之間。

12、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)制柱的連接位置處套設(shè)有鋼套箍，在裝配時(shí)，所述第一端板和所述第二端板固定在所述鋼套箍的外側(cè)，并且在裝配完成后，對(duì)所述鋼套箍與所述第一端板之間，以及所述鋼套箍與所述第二端板之間進(jìn)行灌漿。

13、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述h型耗能件包括第一連接部、第二連接部和中間部，其中，

14、所述第一連接部和所述第二連接部均呈板狀且平行設(shè)置，所述中間部垂直連接在所述第一連接部與所述第二連接部之間；

15、所述第一連接部上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第一通孔，所述柱側(cè)連接件的對(duì)應(yīng)位置處開(kāi)設(shè)有多個(gè)第二通孔，所述第一通孔和對(duì)應(yīng)位置處的第二通孔內(nèi)設(shè)置有螺栓桿，所述螺栓桿的所述h型耗能件的一側(cè)以及所述柱側(cè)連接件的一側(cè)均套設(shè)有多個(gè)碟簧墊片，并且所述螺栓桿的兩端通過(guò)螺母緊固；

16、所述中間部整體呈板狀，所述中間部的板面上開(kāi)設(shè)有多個(gè)均勻排列的耗能件條帶。

17、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述中間部的相鄰耗能件條帶之間的側(cè)壁上還開(kāi)設(shè)有長(zhǎng)條狀的縫隙。

18、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述柱側(cè)連接件和所述弧型坡口鋼板均通過(guò)焊接方式連接至所述第一端板；所述梁側(cè)連接件通過(guò)焊接方式連接至所述預(yù)埋鋼板。

19、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述柱側(cè)連接件包括依次垂直連接的第一臂部、第二臂部和第三臂部，其中，所述第二臂部連接至所述耗能連接組件，所述第一臂部和所述第三臂部分別連接至所述第一端板。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果有：

21、1、本發(fā)明的端板連接增強(qiáng)了節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗剪，當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)理念，耗能連接組件將塑性鉸的發(fā)生控制在節(jié)點(diǎn)梁端位置，實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)原則，在地震荷載作用下耗能連接組件能夠消耗大部分地震能量，減小梁端混凝土的損傷，并且，耗能連接組件的設(shè)計(jì)便于震后的修復(fù)與更換。

22、2、本發(fā)明將預(yù)應(yīng)力筋錨固在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的第一端板上，區(qū)別于傳統(tǒng)直接錨固在預(yù)制柱上的方式，提高了節(jié)點(diǎn)抗震性能，使預(yù)制梁具有自復(fù)位能力，且傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力筋都是現(xiàn)場(chǎng)后張拉，施工難度較大，而本發(fā)明可以先在預(yù)制工廠完成預(yù)應(yīng)力筋的張拉，避免了復(fù)雜的施工。

23、3、本發(fā)明的裝配式框架結(jié)構(gòu)梁柱h型耗能連接結(jié)構(gòu)的連接方式以h型耗能件為主體，碟簧墊片等部件一同實(shí)現(xiàn)了多道防線抗震。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，柱側(cè)連接件采用低屈服鋼可以使變形主要集中在h型耗能件的位置，避免梁端混凝土損傷，小震發(fā)生時(shí)先是固定套筒內(nèi)的碟簧墊片變形消耗地震能量，中震發(fā)生時(shí)，h型耗能件的多縫條帶變形耗能，條帶分階段屈服拉斷，即使發(fā)生大震使h型耗能件的條帶全部拉斷時(shí)，預(yù)制梁依然保持完好，最大限度保證主體結(jié)構(gòu)的安全。

24、4、本發(fā)明的裝配式框架結(jié)構(gòu)梁柱h型耗能連接結(jié)構(gòu)的連接方式可以有效提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抵抗殘余變形的能力，在地震發(fā)生時(shí)構(gòu)件損傷小，地震發(fā)生后仍能保持良好的自復(fù)位能力，即使h型耗能件完全破壞也可以快速更換，對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性和建筑使用壽命有積極意義。該裝配式框架結(jié)構(gòu)梁柱h型耗能連接結(jié)構(gòu)可以完全隱藏于建筑完成面之下，對(duì)建筑之后的施工與結(jié)構(gòu)的美觀度都不會(huì)造成影響。

25、以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。