带波纹耗能器的双损伤元高强钢节点制造技术

技术编号:40697699 阅读:15 留言:0更新日期:2024-03-18 20:24
本技术公开了带波纹耗能器的双损伤元高强钢节点,包括依次同轴连接的上钢管柱、中钢管柱和下钢管柱,中钢管柱一侧连接悬臂梁,悬臂梁远离中钢管柱的一端连接拼接梁,悬臂梁和拼接梁的连接处设有波纹钢板;本技术通过上下盖板以及波纹耗能器耗能,提高了节点的承载和耗能能力,优化了节点的损伤元布置与空间分布;在加载过程中梁柱主体未发生破坏,视耗能组件的破坏情况进行更换即可迅速恢复节点的使用功能,且更换过程中不影响主体结构的正常使用功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于梁柱节点耗能元件,涉及带波纹耗能器的双损伤元高强钢节点


技术介绍

1、耗能元件作为结构抗震的关键组件,其性能优劣决定了结构整体的抗震性能,具有关键作用;目前震后可恢复梁柱节点中耗能元件形式及耗能机制单一,导致节点性能整体欠佳,而且梁柱主体和耗能元件采用同一类型钢材的情况下,结构震后残余变形较大,造成震后更换修复难度增加;因此,为了有效改善震后可恢复节点的性能,使其在具备震后可恢复性能的基础上抗震性能得到进一步提升,本次提出了带波纹耗能器的双损伤元高强钢节点形式,首次将剪切加弯曲耗能元件应用于梁柱节点,在地震过程中节点可利用盖板弯曲变形加波纹耗能器剪切变形来耗散地震能量,实现了梁柱节点中多耗能机制以及多损伤元分布的目标,而且将梁柱主体采用高强钢,耗能元件采用普通钢进行设置,可以显著降低节点的震后残余变形,降低节点震后可修复难度,从而极大地改善节点抗震性能。


技术实现思路

1、本技术的目的是提供带波纹耗能器的双损伤元高强钢节点,解决了目前震后可恢复梁柱节点中耗能元件形式及耗能机制单一,导致节点性能整体欠佳的问题。

2、本技术所采用的技术方案是,带波纹耗能器的双损伤元高强钢节点,包括依次同轴连接的上钢管柱、中钢管柱和下钢管柱,中钢管柱一侧连接悬臂梁,悬臂梁远离中钢管柱的一端连接拼接梁,悬臂梁和拼接梁的连接处设有波纹钢板。

3、本技术的特点还在于:

4、其中上钢管柱、中钢管柱和下钢管柱均为中空结构,上钢管柱与中钢管柱通过上隔板连接,中钢管柱与下钢管柱通过下隔板连接,上钢管柱底部边缘与中钢管柱顶部边缘与上隔板两面焊接;中钢管柱底部边缘与下钢管柱顶部边缘与下隔板两面焊接;

5、其中上钢管柱、中钢管柱和下钢管柱为矩形钢管柱,上隔板和下隔板为矩形板,矩形板四角为圆弧结构,且矩形板中心开设圆孔;

6、其中悬臂梁和拼接梁为工字型钢,悬臂梁与中钢管柱连接处的上下翼缘分别与上隔板和下隔板连接,悬臂梁腹板与中钢管柱焊接;

7、其中悬臂梁和拼接梁通过防屈曲盖板连接,防屈曲盖板分别位于悬臂梁和拼接梁的上、下翼缘连接处;

8、其中防屈曲盖板沿悬臂梁和拼接梁延伸方向的中心处焊接有防屈曲肋条,拼接梁远离悬臂梁一端的腹板处位于上下翼缘之间设有加劲肋;

9、其中悬臂梁和拼接梁连接处的端部分别设有端板和端板a,端板和端板a平行设置且板高分别与悬臂梁和拼接梁的上下翼缘位于同一平面,端板远离悬臂梁一端设有悬臂梁端耳板,端板a与端板相对的一面设有两个拼接梁端耳板,悬臂梁端耳板与拼接梁端耳板分别与悬臂梁和拼接梁的腹板平行,且两个拼接梁端耳板平行,悬臂梁端耳板位于两个拼接梁端耳板之间且通过螺栓连接,波纹钢板设置有两个,分别位于悬臂梁和拼接梁连接处两侧的端板a与端板之间;

10、其中波纹钢板两侧分别连接有连接板,连接板分别与端板a与端板平行。

11、其中波纹钢板波纹倾角为50°。

12、本技术的有益效果是:

13、本技术的带波纹耗能器的双损伤元高强钢节点具备以下优点:

14、1、本申请节点具有双重耗能特性,即在三块耳板组成的机械铰发生转动的过程中,防屈曲盖板的弯曲耗能和波纹钢板的剪切耗能;

15、2、防屈曲盖板和波纹耗能器分散布置,可以实现损伤元更加均匀变形,降低各自在加载过程中的残余变形值,更有利于震后可更换;

16、3、防屈曲盖板和波纹耗能器承载变形顺序相互协调但不同步,盖板首先承载变形完全后,波纹耗能器可以继续发挥作用,对抵抗余震具有明显优势;

17、4、高强钢梁柱主体与普通钢耗能元件相比,具有更大的弹性变形能力,震后残余变形更小,有利于实现震后结构的快速修复。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.带波纹耗能器的双损伤元高强钢节点,其特征在于,包括依次同轴连接的上钢管柱(1)、中钢管柱(2)和下钢管柱(3),中钢管柱(2)一侧连接悬臂梁(5),悬臂梁(5)远离中钢管柱(2)的一端连接拼接梁(6),悬臂梁(5)和拼接梁(6)的连接处设有波纹钢板(10);

2.根据权利要求1所述的带波纹耗能器的双损伤元高强钢节点,其特征在于,所述上钢管柱(1)、中钢管柱(2)和下钢管柱(3)均为中空结构,上钢管柱(1)与中钢管柱(2)通过上隔板(4)连接,中钢管柱(2)与下钢管柱(3)通过下隔板(17)连接,上钢管柱(1)底部边缘与中钢管柱(2)顶部边缘与上隔板(4)两面焊接;中钢管柱(2)底部边缘与下钢管柱(3)顶部边缘与下隔板(17)两面焊接。

3.根据权利要求2所述的带波纹耗能器的双损伤元高强钢节点,其特征在于,所述上钢管柱(1)、中钢管柱(2)和下钢管柱(3)为矩形钢管柱,上隔板(4)和下隔板(17)为矩形板,矩形板四角为圆弧结构,且矩形板中心开设圆孔。

4.根据权利要求2所述的带波纹耗能器的双损伤元高强钢节点,其特征在于,所述悬臂梁(5)和拼接梁(6)为工字型钢,悬臂梁(5)与中钢管柱(2)连接处的上下翼缘分别与上隔板(4)和下隔板(17)连接,悬臂梁(5)腹板与中钢管柱(2)焊接。

5.根据权利要求4所述的带波纹耗能器的双损伤元高强钢节点,其特征在于,所述悬臂梁(5)和拼接梁(6)通过防屈曲盖板(7)连接,防屈曲盖板(7)分别位于悬臂梁(5)和拼接梁(6)的上、下翼缘连接处。

6.根据权利要求5所述的带波纹耗能器的双损伤元高强钢节点,其特征在于,所述防屈曲盖板(7)沿悬臂梁(5)和拼接梁(6)延伸方向的中心处焊接有防屈曲肋条(18),拼接梁(6)远离悬臂梁(5)一端的腹板处位于上下翼缘之间设有加劲肋(16)。

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【技术特征摘要】

1.带波纹耗能器的双损伤元高强钢节点,其特征在于,包括依次同轴连接的上钢管柱(1)、中钢管柱(2)和下钢管柱(3),中钢管柱(2)一侧连接悬臂梁(5),悬臂梁(5)远离中钢管柱(2)的一端连接拼接梁(6),悬臂梁(5)和拼接梁(6)的连接处设有波纹钢板(10);

2.根据权利要求1所述的带波纹耗能器的双损伤元高强钢节点,其特征在于,所述上钢管柱(1)、中钢管柱(2)和下钢管柱(3)均为中空结构,上钢管柱(1)与中钢管柱(2)通过上隔板(4)连接,中钢管柱(2)与下钢管柱(3)通过下隔板(17)连接,上钢管柱(1)底部边缘与中钢管柱(2)顶部边缘与上隔板(4)两面焊接;中钢管柱(2)底部边缘与下钢管柱(3)顶部边缘与下隔板(17)两面焊接。

3.根据权利要求2所述的带波纹耗能器的双损伤元高强钢节点,其特征在于,所述上钢管柱(1)、中钢管柱(2)和下钢管柱(3)为矩形...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭宏超郑东东
申请(专利权)人:西安理工大学
类型:新型
国别省市:

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