一种预应力装配式节点的耗能套筒制造技术

本实用新型专利技术公开了一种预应力装配式节点的耗能套筒，包括若干套筒分体单元，若干套筒分体单元之间通过高强螺栓拼接成一个包裹预应力装配式节点的套筒；每个所述套筒分体单元均包括：柱套筒分体单元和梁端套筒，所述柱套筒分体单元和所述梁端套筒之间通过角部的弧形粘弹性阻尼器连接；所述弧形粘弹性阻尼器包括若干弧形钢板，若干弧形钢板之间通过粘弹性材料层依次交替叠合。本实用新型专利技术的预应力装配式节点的耗能套筒将耗能性能良好的粘弹性材料结合到节点套筒中，大大提高了装配式节点的耗能能力，同时约束梁端混凝土，提高了节点强度和变形能力，从而使预应力装配式节点的应用范围更广。

【技术实现步骤摘要】
一种预应力装配式节点的耗能套筒
本专利技术涉及一种可用于装配式节点的耗能套筒，尤其涉及一种能够提高预应力装配式节点耗能能力和节点混凝土强度的节点套筒。
技术介绍
预应力装配式结构是一种新型的建筑结构形式，把工厂预制的梁、柱等构件运送至施工现场并吊装就位，在梁、柱的预留孔道内穿入预应力筋并张拉，通过预应力将构件拼接成整体框架。后张预应力筋即可作为拼接结构构件的手段，又可在使用阶段承受梁端弯矩。预应力装配式结构具有残余变形小、震后易于更换、使用性能好、施工速度快、节约资源等优点，符合绿色低碳、可持续发展的战略目标。但是，装配式结构的节点连接可靠性较差，致使结构整体性能较差。1976年唐山大地震，预制装配式结构几乎全部坍塌，致使人们长期以来一直对装配式建筑有一种恐惧心理，认为装配式结构的抗震性能差，装配式结构在我国的使用和研究也受到了限制。现有的提高预应力装配式节点抗震性能的手段有混合配筋和安装阻尼器。混合配筋是在梁上下部配置普通钢筋，施工复杂，耗能能力较差，且不利于震后的修复；而在节点处安装阻尼器的方式，阻尼器的安装需要破坏节点处的梁柱截面，不符合“强节点弱构件”的设计理念，安装复杂。同时，对于施加了预应力的梁柱节点，梁端由于过大的压应力会产生裂缝，进一步削弱了节点的强度和变形能力。总的来说，目前没有一种耗能性能良好、提高节点强度、构造简单、安装方便的节点形式可以解决预应力装配式节点存在的问题。粘弹性材料是建筑结构抗震抗风中一种十分有效的耗能材料，它是在外力作用下，弹性和粘性两种变形机制同时存在的材料，其耗能机理是利用粘弹性材料的往复剪切变形，以吸热方式耗散振/震动能量。由于它性能优良、成本低廉、设计简单、施工方便等优点，己成为土木工程中应用最广泛的一种耗能材料。因此，将耗能性能良好的粘弹性材料结合到预应力装配式节点中很有意义且极具工程应用前景。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种应用于预应力装配式节点的套筒，该节点套筒不仅将耗能性能良好的粘弹性材料结合到节点套筒中，使预应力装配式节点的耗能能力大大提高，而且套筒约束了梁端混凝土，提高了梁端节点的强度和变形能力，从而使预应力装配式节点的应用范围更广。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：一种预应力装配式节点的耗能套筒，包括若干套筒分体单元，若干套筒分体单元之间通过高强螺栓拼接成一个包裹预应力装配式节点的套筒；每个所述套筒分体单元均包括：柱套筒分体单元和梁端套筒，所述柱套筒分体单元和所述梁端套筒之间通过角部的弧形粘弹性阻尼器连接；所述弧形粘弹性阻尼器包括若干弧形钢板，若干弧形钢板之间通过粘弹性材料层依次交替叠合。所述弧形粘弹性阻尼器包括：弧形中间隔板、以及设置于所述弧形中间隔板两侧的弧形内挡板和弧形外挡板，其中，所述弧形中间隔板和所述柱套筒分体单元之间焊接连接，所述弧形内挡板、弧形外挡板均与所述梁端套筒焊接连接；弧形内挡板、弧形中间隔板以及弧形外挡板三者之间设置粘弹性材料。所述弧形中间隔板和弧形外挡板之间设有限位机构，所述限位机构用于限制柱套筒分体单元和梁端套筒之间的转角范围，所述限位机构包括固定连接在弧形中间隔板上的至少一个限位挡件、以及设置于弧形外挡板上供所述限位挡件穿过的矩形槽口。所述限位挡件为限位挡销或限位挡板。若干所述套筒分体单元沿柱体四周均匀对称分布。所述柱套筒分体单元上在和梁端套筒的接触平面上开有孔洞，孔洞尺寸和所述梁端套筒内缘一致。所述柱套筒分体单元和梁端套筒在接触平面无连接，可分离。所述弧形粘弹性阻尼器的所有弧形钢板的圆弧圆心在同一点。有益效果：相比于现有技术，本专利技术的预应力装配式节点的耗能套筒能采用了粘弹性材料，具有优越的耗能能力；另外，本专利技术的节点套筒很好的约束了节点混凝土，提高了节点的强度和变形能力，符合“强节点弱构件”的设计理念。本专利技术的节点套筒构造简单、安装及更换方便迅速，可广泛应用于预应力装配式节点，为预应力装配式结构在高烈度区的应用提供了基础。附图说明图1为本专利技术实施例1预应力装配式节点的耗能套筒的正视图；图2为本专利技术实施例1预应力装配式节点的耗能套筒的侧视图；图3为本专利技术实施例1预应力装配式节点的耗能套筒的俯视图；图4为本专利技术实施例1预应力装配式节点的耗能套筒的立体示意图；图5为本专利技术实施例1预应力装配式节点的耗能套筒未与梁柱连接时的结构示意图；图6为本专利技术实施例1预应力装配式节点的耗能套筒与梁柱连接但未固定时的结构示意图；图7为本专利技术实施例1预应力装配式节点的耗能套筒与梁柱连接固定时的结构示意图；图8为本专利技术实施例2预应力装配式节点的耗能套筒的正视图；图9为本专利技术实施例2预应力装配式节点的耗能套筒的俯视图；图10为本专利技术实施例2预应力装配式节点的耗能套筒的立体示意图；图11为本专利技术实施例2预应力装配式节点的耗能套筒未与梁柱连接时的结构示意图；图12为本专利技术实施例2预应力装配式节点的耗能套筒与梁柱连接但未固定时的结构示意图；图13为本专利技术实施例2预应力装配式节点的耗能套筒与梁柱连接固定时的结构示意图；图14为本专利技术整体节点的变形示意图；图15为本专利技术梁柱接触面的转动示意图；图16为本专利技术弧形粘弹性阻尼器的转动示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1如图1~7所示，本专利技术的预应力装配式节点的耗能套筒，包括高强螺栓5连接的左右两个半套筒，两个半套筒关于拼接平面对称。每个半套筒包括竖向的柱套筒1和水平的梁端套筒2，柱套筒1和梁端套筒2通过且仅通过角部的弧形粘弹性阻尼器连接，柱套筒1和梁端套筒2在竖向的接触平面内仅接触，无连接，这样保证了通过预应力筋连接的梁柱构件可以自由的转动。柱套筒1上在和梁端套筒2的竖向接触平面开有孔洞，孔洞尺寸和梁端套筒2的内缘一致，这样保证了梁柱节点可以直接接触，可以对其接触面进行处理。弧形粘弹性阻尼器弧形中间隔板3和柱套筒1焊接连接，弧形粘弹性阻尼器的弧形内挡板和弧形外挡板4与梁端套筒2焊接连接，弧形中间隔板3和弧形内挡板之间、弧形中间隔板3和弧形外挡板之间均填充有粘弹性材料6，这样当梁柱发生相对转动时，会带动柱套筒1和梁端套筒2相对转动，进而使弧形粘弹性阻尼器的弧形中间隔板3、弧形内挡板、弧形外挡板以及粘弹性材料6之间发生剪切变形，产生耗能。作为本实施例1技术方案的进一步优选，所述弧形外挡板4上开设矩形槽口，限位挡板7一端穿过所述矩形槽口，另一端与所述弧形中间隔板3焊接连接。限位挡板7在弧形粘弹性阻尼器弧形外挡板4上的矩形槽口内移动，保证了柱套筒1和梁端套筒2在一定的转角范围内转动，也对弧形粘弹性阻尼器起到了保护的作用。弧形粘弹性阻尼器由弧形内挡板、弧形外挡板、弧形中间隔板3和粘弹性材料6依次交替叠合而成（将粘弹性材料6压成层状再与钢板依次交替叠合）。在实际工程中根据梁柱节点具体的耗能要求，可以通过改变粘弹性材料6、弧形内挡板、弧形外挡板以及弧形中间隔板3的厚度，来调节弧形粘弹性阻尼器的刚度和阻尼。本专利技术的预应力装配式节点的耗能套筒的优势在于同时具有优越的耗能能力和提高节点强度的作用。用耗能性能良好的粘弹性材料6代替传统叠层橡胶支座中的橡胶，梁柱节点的耗能能力大大提高，为预应力装配式梁柱节点更好地减震提供了保障。同时，柱套筒1和梁端套本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预应力装配式节点的耗能套筒，其特征在于：包括若干套筒分体单元，若干套筒分体单元之间通过高强螺栓拼接成一个包裹预应力装配式节点的套筒；每个所述套筒分体单元均包括：柱套筒分体单元和梁端套筒，所述柱套筒分体单元和所述梁端套筒之间通过角部的弧形粘弹性阻尼器连接；所述弧形粘弹性阻尼器包括若干弧形钢板，若干弧形钢板之间通过粘弹性材料层依次交替叠合。

【技术特征摘要】
1.一种预应力装配式节点的耗能套筒，其特征在于：包括若干套筒分体单元，若干套筒分体单元之间通过高强螺栓拼接成一个包裹预应力装配式节点的套筒；每个所述套筒分体单元均包括：柱套筒分体单元和梁端套筒，所述柱套筒分体单元和所述梁端套筒之间通过角部的弧形粘弹性阻尼器连接；所述弧形粘弹性阻尼器包括若干弧形钢板，若干弧形钢板之间通过粘弹性材料层依次交替叠合。2.根据权利要求1所述的预应力装配式节点的耗能套筒，其特征在于：所述弧形粘弹性阻尼器包括：弧形中间隔板、以及设置于所述弧形中间隔板两侧的弧形内挡板和弧形外挡板，其中，所述弧形中间隔板和所述柱套筒分体单元之间焊接连接，所述弧形内挡板、弧形外挡板均与所述梁端套筒焊接连接；弧形内挡板、弧形中间隔板以及弧形外挡板三者之间设置粘弹性材料。3.根据权利要求2所述的预应力装配式节点的耗能套筒，其特征在于：所述弧形中间隔板和弧形外挡板之间设...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐赵东，杨杨，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32