【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于建筑結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域，尤其涉及一種低損傷耗能鋼連梁。
技術(shù)介紹
1、在剪力墻結(jié)構(gòu)中，連梁作為關(guān)鍵的耗能構(gòu)件，其設(shè)計要求具備足夠的塑性轉(zhuǎn)動能力，在地震作用下耗散能量、降低結(jié)構(gòu)損傷并避免脆性破壞。
2、目前的問題在于：
3、現(xiàn)有的連梁通常采用焊接或螺栓連接等剛性連接方式，其轉(zhuǎn)動能力受到限制，難以在大變形狀態(tài)下維持穩(wěn)定的耗能能力。
4、具體來說，
5、在強震作用下，連梁的端部會出現(xiàn)顯著的應(yīng)力集中，導(dǎo)致局部塑性鉸的形成，并伴隨不可恢復(fù)的變形，產(chǎn)生較大的殘余變形。這不僅增加了震后修復(fù)的難度和成本，還可能降低結(jié)構(gòu)的功能性和使用壽命，影響其長期安全性。
6、此外，傳統(tǒng)的耗能設(shè)計大多依賴于材料的屈服和塑性變形來實現(xiàn)能量耗散。然而，隨著地震強度的增加，材料在大變形狀態(tài)下的退化效應(yīng)(如強度退化和剛度退化)會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的耗能能力顯著下降，恢復(fù)剛度降低，進而增加層間位移和構(gòu)件內(nèi)力需求。在高烈度地震作用下，傳統(tǒng)剛性連梁甚至可能發(fā)生脆性失效。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種低損傷耗能鋼連梁，具有剛?cè)岵匦裕⑶夷軌蛲ㄟ^摩擦滑動來耗散能量，從而有效降低主體結(jié)構(gòu)在地震中的塑性損傷。
2、為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：
3、一種低損傷耗能鋼連梁，該鋼連梁包括鋼梁以及兩個墻肢連接段，兩個墻肢連接段分別安裝連接在鋼梁的兩端處；
4、墻肢連接段與鋼梁之間的連接形式，其具體
5、在墻肢連接段與鋼梁之間設(shè)置有連接板，所述墻肢連接段與連接板固定連接在一起，所述連接板通過滑動摩擦連接裝置與鋼梁連接在一起。
6、進一步地，所述連接板與鋼梁之間能夠進行帶有阻尼的相對滑移，并且在相對滑移中耗散能量。
7、進一步地，在墻肢連接段與鋼梁之間設(shè)置有防碰撞間隙。
8、進一步地，所述連接板的與鋼梁連接的部位定義為滑動端部；
9、所述滑動摩擦連接裝置，其具體實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)形式為：
10、在連接板的滑動端部處設(shè)置有滑動螺栓孔，在連接板與鋼梁的連接部位處設(shè)置有內(nèi)摩擦板、外摩擦板以及蓋板，將蓋板、外摩擦板、連接板、內(nèi)摩擦板以及鋼梁依次疊合在一起后，采用摩擦型螺栓緊固，摩擦型螺栓穿過連接板上的滑動螺栓孔，從而構(gòu)成了所述滑動摩擦連接裝置。
11、進一步地，所述摩擦型螺栓配置有碟簧。
12、進一步地，在連接板與墻肢連接段的連接部位處設(shè)置有墊板，該墊板的厚度與所述內(nèi)摩擦板的厚度相同。
13、進一步地，所述防碰撞間隙用來δ表示，該防碰撞間隙滿足以下條件：
14、
15、式中，h為鋼梁的截面高度，θ為剪力墻的容許層間位移角；lc為兩墻肢連接段中心的水平距離；lf為鋼梁兩端處摩擦型螺栓群形心之間的水平距離。
16、進一步地，連接板上的滑動螺栓孔的孔徑d應(yīng)滿足以下條件：
17、
18、式中，db為摩擦型螺栓的直徑，di為摩擦型螺栓至其所在摩擦型螺栓群形心的水平距離。
19、進一步地，在墻肢連接段上設(shè)置有上下兩道加勁肋，兩道加勁肋的位置與鋼梁的上下翼緣對齊。
20、本專利技術(shù)的鋼連梁相對現(xiàn)有技術(shù)，其主要有益效果在于：
21、在墻肢連接段與鋼梁之間設(shè)置有防碰撞間隙，在墻肢連接段與鋼梁之間的連接部位處還采用了滑動摩擦連接裝置，整個鋼連梁在一定的范圍內(nèi)具有柔性變形能力，并且是帶有阻尼的變形，
22、這樣一來，
23、當(dāng)鋼連梁所處的整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)震動搖晃時，整個鋼連梁能夠轉(zhuǎn)動變形，并且在動態(tài)的往復(fù)轉(zhuǎn)動變形過程中，通過摩擦阻尼耗散能量，以避免“地震能量通過剛性連接傳遞至主體結(jié)構(gòu)，從而造成損傷”的情況發(fā)生，可顯著提升傳統(tǒng)鋼連梁的塑性轉(zhuǎn)動能力與耗能能力，有效降低主體結(jié)構(gòu)在地震中的塑性損傷。
24、具體來說，
25、在小震作用下，鋼連梁保持固定連接狀態(tài)，提供剛性支撐；在中震和大震作用下，鋼連梁通過摩擦滑動耗能，減小主體結(jié)構(gòu)的塑性損傷，并降低震后殘余變形。該鋼連梁采用全裝配式設(shè)計，可在工廠預(yù)制，并通過螺栓實現(xiàn)現(xiàn)場快速安裝，確保施工效率和連接質(zhì)量一致性。震后修復(fù)僅需重新緊固摩擦型螺栓或更換摩擦板，即可恢復(fù)至震前性能，具有高效便捷和成本控制優(yōu)勢。
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1.一種低損傷耗能鋼連梁，該鋼連梁包括鋼梁(2)以及兩個墻肢連接段(1)，兩個墻肢連接段(1)分別安裝連接在鋼梁(2)的兩端處；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述低損傷耗能鋼連梁，其特征在于：所述連接板(4)與鋼梁(2)之間能夠進行帶有阻尼的相對滑移，并且在相對滑移中耗散能量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述低損傷耗能鋼連梁，其特征在于：在墻肢連接段(1)與鋼梁(2)之間設(shè)置有防碰撞間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述低損傷耗能鋼連梁，其特征在于：所述連接板(4)的與鋼梁(2)連接的部位定義為滑動端部；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述低損傷耗能鋼連梁，其特征在于：所述摩擦型螺栓(7)配置有碟簧(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述低損傷耗能鋼連梁，其特征在于：在連接板(4)與墻肢連接段(1)的連接部位處設(shè)置有墊板(9)，該墊板(9)的厚度與所述內(nèi)摩擦板(31)的厚度相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述低損傷耗能鋼連梁，其特征在于：所述防碰撞間隙用來Δ表示，該防碰撞間隙滿足以下條件：
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述低損傷耗能鋼連梁，其特征在于：連接板
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述低損傷耗能鋼連梁，其特征在于：在墻肢連接段(1)上設(shè)置有上下兩道加勁肋，兩道加勁肋的位置與鋼梁(2)的上下翼緣對齊。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種低損傷耗能鋼連梁，該鋼連梁包括鋼梁(2)以及兩個墻肢連接段(1)，兩個墻肢連接段(1)分別安裝連接在鋼梁(2)的兩端處；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述低損傷耗能鋼連梁，其特征在于：所述連接板(4)與鋼梁(2)之間能夠進行帶有阻尼的相對滑移，并且在相對滑移中耗散能量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述低損傷耗能鋼連梁，其特征在于：在墻肢連接段(1)與鋼梁(2)之間設(shè)置有防碰撞間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述低損傷耗能鋼連梁，其特征在于：所述連接板(4)的與鋼梁(2)連接的部位定義為滑動端部；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述低損傷耗能鋼連梁，其特征在于：所述摩擦型螺栓...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張睿，李向民，王卓琳，冷予冰，張永群，郭雪媛，
申請(專利權(quán))人：上海市建筑科學(xué)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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