一种自复位装配式钢筋混凝土框架结构

本发明属于装配式建筑，尤其涉及一种自复位装配式钢筋混凝土框架结构。

背景技术：

1、由于传统现结构件存在施工复杂、环境污染严重、工程质量难以保证等不足，而预制装配式混凝土结构具有工厂化生产、节省劳动力、建设周期短、施工作业安全性高和减少资源消耗等优点，从而使得预制装配式设计成为建筑工业化的重要技术之一。然而，对于装配式框架结构，其整体性根据何得到保证始终是一个不容忽视的问题。因此，保证装配式结构各构件之间的有效连接是提高其整体性的关键。装配式构件的连接节点是预制装配式混凝土结构区别于现浇混凝土结构的根本所在，通常可分为等效现浇节点和装配式节点两类。等效现浇节点以后浇整体式节点为代表，力学特性与现浇节点相似，其设计和分析一般可参照现浇混凝土结构。装配式节点以螺栓连接节点为代表，不需要现场湿作业，施工方便，有利于充分发挥预制装配式混凝土的优势，不仅能实现“强节点、弱构件”的设计原则，而且保证柱-柱和梁-柱节点拼装区域具有足够的强度、刚度和延性，满足正常使用条件下及地震作用下对承载力和变形能力的要求。

2、在传统的装配式钢筋混凝土框架结构中，节点连接方式存在整体性不足、装配效率低下以及抗震性能不佳等问题。尽管目前本领域已提出一些自复位构造方案，然而这些方案在预制构件的安装与修复等步骤较为繁琐，这给装配式结构的施工和长期维护带来了不便。本发明针对节点区域设计的金属耗能阻尼器通过高强螺栓连接预制梁和预制柱，同时具备耗能功能，在安装和修复时高效便捷，并通过引入钢绞线提供自复位能力，有效弥补了现有技术的不足。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明公开了一种自复位装配式钢筋混凝土框架结构，本发明可以实现框架结构快速安装，结构耗能能力强、自复位性能好且易修复，使得装配式钢筋混凝土框架结构在高强地震下具有优异的抗震性能和自复位能力。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、一种自复位装配式钢筋混凝土框架结构，包括若干竖向相互连接的预制混凝土柱，预制混凝土柱通过装配耗能节点的阻尼器连接预制混凝土梁，预制混凝土柱顶部预埋有柱中预埋钢连接件，底部预埋有柱底预埋钢连接件；

4、柱中预埋钢连接件包括竖向设置的第一矩形钢管，第一矩形钢管的顶端和底端固定有第一开洞钢板，第一开洞钢板的外周形成有若干第一穿筋孔；

5、柱底预埋钢连接件包括第二矩形钢管，第二矩形钢管底端连接有第二开洞钢板，第二开洞钢板下部前、后两侧连接有连接板，左右两侧连接有u形的第二斜撑件；

6、第二开洞钢板底部通过连接板和u形的第二斜撑件连接有矩形钢板，矩形钢板外周沿轴向形成有若干第二穿筋孔和若干第一钢绞线穿孔，矩形钢板底部连接有与柱顶槽口配合的抗剪键；相邻的预制混凝土柱通过若干预拉紧的柱内钢绞线相互连接，其中柱内钢绞线一端穿过上方预制混凝土柱的中部的柱钢绞线锚固点并与锚具连接，另一端通过预留柱内pvc管，依次穿过下方预制混凝土柱的第一钢绞线穿孔和柱钢绞线锚固点后连接外部的锚具。

7、进一步的改进，第一矩形钢管的四个侧面连接有用于连接装配耗能节点的阻尼器的第一腹板，预制混凝土梁两端分别预埋有梁端预埋钢连接件；

8、梁端预埋钢连接件包括第二腹板，第一腹板和第二腹板两侧均固定有第二加劲板，第二加劲板上形成有第二钢绞线穿孔，第一加劲板固定在第一腹板和第二加劲板上，梁内钢绞线通过预留梁内pvc管，穿过第二钢绞线穿孔，连接锚具后固定。

9、进一步的改进，装配耗能节点的阻尼器包括两个相互平行的多缝耗能钢板，两个多缝耗能钢板顶端和底端均连接有狗骨式削弱钢板，左右两端均连接有侧连接板，侧连接板外侧均连接有两个相互平行设置的腹板连接板，腹板连接板上形成有第五螺栓孔；其中，第一腹板插入一侧的两个腹板连接板之间并通过螺栓与两个腹板连接板相连，第二腹板插入另一侧的两个腹板连接板之间并通过螺栓与腹板连接板相连。

10、进一步的改进，第一腹板的顶端和底端均固定有第一翼缘，第一翼缘与第一开洞钢板外周固定；第一腹板外端形成有若干第一螺栓孔， 第一翼缘外端形成有若干第二螺栓孔；第二腹板的顶部和底部均固定有第二翼缘，第二腹板外端侧面形成有若干第四螺栓孔，内端侧面固定有若干栓钉；第二翼缘外端形成若干第三螺栓孔；第一翼缘与第二翼缘通过uhpc防屈曲压板相互连接。

11、进一步的改进，狗骨式削弱钢板两端分别形成与第一腹板和第二腹板配合的板端槽口，狗骨式削弱钢板与腹板连接板焊接固定连接。

12、进一步的改进，uhpc防屈曲压板为t形结构，且紧贴在狗骨式削弱钢板外侧设置；uhpc防屈曲压板两端通过螺栓与第一翼缘和第二翼缘连接。

13、进一步的改进，第一矩形钢管和第二矩形钢管外周设置有若干穿过第一穿筋孔和第二穿筋孔的柱内纵筋，柱内纵筋外周自上向下依次设置有若干柱内箍筋，其中柱内纵筋超出下方预制混凝土柱的部分通过高强螺栓与上方预制混凝土柱的柱底预埋钢连接件相连，柱内纵筋底部焊接在第二矩形钢管外周；梁内纵筋外周自左向右依次设置有若干梁内箍筋，其中梁内纵筋两端焊接在第二翼缘表面。

14、进一步的改进，两个相对的柱内钢绞线形成双曲线状。

15、本发明的有益效果：

16、1.本发明所提装配式混凝土梁柱插入式螺栓拼接节点及其制作施工方法，具有可快速更换、装配程度高、整体性好、现场作业量小的优点。

17、2.现有结构在安装时需要大量支撑架来支持梁柱，增加了施工的复杂性和时间成本，同时连接处现场浇注的混凝土与预制梁柱中的混凝土之间存在接缝，无法完全融合，导致承载力和抗折力不足，连接处的承载力主要依赖钢筋，整体结构性能较差，或者采用大量钢件，导致结构重量大，材料成本高。而本发明提供的连接形式在现场只需进行螺栓连接和节点间后浇即可，有效避免了接缝问题，同时，由于设计合理，材料用量减少，成本降低，极大地简化了施工流程，减少了现场作业量，解决了现有技术中存在的问题。

18、3.本发明的连接方式有效减少了钢件暴露在外的部分，降低了防锈处理的难度，延长了建筑物的使用寿命。

19、4.本发明不仅在保证梁柱连接牢固性和安装便捷性的同时，显著提高了施工效率，缩短了工期，还消除了施工过程中因人工操作误差导致的安全隐患，从而在多个方面优于现有技术。

20、5.本发明有两种耗能途径，第一种是上下狗骨式削弱钢板，第二种则是多缝耗能钢板。为防止耗能节点阻尼器屈曲，再阻尼器上下对应位置设置uhpc防屈曲压板，再通过螺栓进行连接。并且该装配耗能节点的阻尼器在屈曲损坏后可在钢绞线不经拆卸情况下直接更换，浇筑混凝土梁和柱前预先埋设pvc管，待成型后将钢绞线贯穿pvc管以实现无粘结，然后用拉伸装置对钢绞线进行拉拔施加预应力，柱内钢绞线和梁内钢绞线都经过连接节点，不仅提供自复位能力，还加强了节点的连接强度。

1.一种自复位装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于，包括：若干竖向相互连接的预制混凝土柱（1），所述预制混凝土柱（1）通过装配耗能节点的阻尼器（6）连接预制混凝土梁（2），所述预制混凝土柱（1）顶部预埋有柱中预埋钢连接件（3），且所述预制混凝土柱（1）的底部预埋有柱底预埋钢连接件（4）；

2.根据权利要求1所述的自复位装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于，所述第一矩形钢管（31）的四个侧面连接有用于连接装配耗能节点的阻尼器（6）的第一腹板（32），所述预制混凝土梁（2）两端分别预埋有梁端预埋钢连接件（5）；

3.根据权利要求2所述的自复位装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的自复位装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的自复位装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于，

6.根据权利要求4所述的自复位装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于，所述uhpc防屈曲压板（7）为“t”形结构，且所述uhpc防屈曲压板（7）紧贴在狗骨式削弱钢板（61）外侧设置，所述uhpc防屈曲压板（7）两端通过螺栓与第一翼缘（33）和第二翼缘（51）连接。

7.根据权利要求1所述的自复位装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的自复位装配式钢筋混凝土框架结构，其特征在于，两个相对的所述柱内钢绞线（13）形成双曲线状。