CN107605224A

CN107605224A - 一种双阶屈服耗能连梁

Info

Publication number: CN107605224A
Application number: CN201710990905.1A
Authority: CN
Inventors: 周云; 张超; 刘柠
Original assignee: Guangzhou University
Current assignee: Guangzhou University
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2018-01-19

Abstract

本发明提供了一种双阶屈服耗能连梁，其包括腹板、翼缘、加劲板、连接板以及安装在剪力墙上的预留部，所述腹板的两端均固定在所述连接板上，所述连接板与所述预留部通过可拆卸的高强度螺栓连接；所述腹板依次包括第一腹板段、第二腹板段以及第三腹板段，且所述第一腹板段、第二腹板段以及第三腹板段依次固定连接。该双阶屈服耗能连梁能够在多遇地震下既能发挥耗能提供附加阻尼比的功能，也能发挥作为连梁的耦连作用，并且在设防地震、罕遇地震下通过所述不锈钢腹板段良好的应变强化能力以及普通金属腹板段屈服能够发挥更加大的耗能作用，并在震后修复时同样是可以更换的，提升了建筑强震后的迅速修复能力。

Description

一种双阶屈服耗能连梁

技术领域

本发明涉及一种建筑结构耗能构件，具体涉及一种双阶屈服耗能连梁，它广泛适用于高层、超高层的剪力墙的耗能减震。

背景技术

传统的连梁一般采用钢筋混凝土连梁，但由于建筑需求，钢筋混凝土连梁设计的往往跨高比较小，容易引起钢筋混凝土连梁的剪切破坏，影响连梁的延性以及耗能能力，过早的破坏使连梁不能按找预先的设计目标发挥抗震第一道防线的作用。在钢筋混凝土连梁中改进配筋方式、设置水平缝由于施工复杂、成本过高，不利于工程应用。一般的钢连梁设计为设防地震下才发挥耗能作用，但由于建筑设计的需求，要求多遇地震下就要提拱屈服耗能作用。而可更换连梁的不足之处在于只能够满足连梁在多遇地震下屈服发挥附加阻尼比的作用，耗能屈服后不能发挥连梁连接两片墙肢的耦连作用，并且在设防地震或罕遇地震下不能进一步发挥耗能作用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种双阶屈服耗能连梁，该双阶屈服耗能连梁能够在多遇地震下既能发挥耗能提供附加阻尼比的功能，也能发挥作为连梁的耦连作用，并且在设防地震或罕遇地震下能够发挥更加大的耗能作用，保护主体结构安全。

基于此，本发明提出了一种双阶屈服耗能连梁，其包括腹板、连接板以及安装在剪力墙上的预留部，所述腹板的两端均固定有所述连接板，所述连接板与所述预留部通过螺栓可拆卸连接；

所述腹板包括第一腹板段、第二腹板段以及第三腹板段，所述第二腹板段设置在所述第一腹板段与所述第三腹板段之间，且所述第一腹板段、第二腹板段以及第三腹板段依次固定连接，其中，在多遇地震下所述第一腹板段和第三腹板段保持弹性，第二腹板段发挥能耗。

可选的，所述腹板的两侧均设有翼缘，所述翼缘的两端均与所述连接板固定连接。

可选的，所述腹板与所述翼缘形成的横截面为工字型。

可选的，所述第一腹板段、所述第二腹板段以及所述第三腹板段的两面均设有若干加劲板，且所述加劲板的两端分别与所述翼缘固定连接。

可选的，所述连接板以及加劲板均为钢板。

可选的，所述第一腹板段和第三腹板段为普通钢材，所述第二腹板段为不锈钢钢材。

可选的，所述第一腹板段、第二腹板段以及第三腹板段之间均采用对接焊缝将所述第一腹板段、第二腹板段以及第三腹板段依次焊接。

可选的，所述翼缘与所述腹板、所述翼缘与所述连接板、所述加劲板与所述腹板之间均采用对接焊缝或角焊缝焊接。

可选的，所述翼缘沿所述腹板的边对称布置，且所述翼缘呈I型状。

可选的，还包括多个高强度螺栓，所述连接板设有多个连接孔，多个所述高强螺栓分别穿过所述连接孔将所述连接板与所述预留部固定连接。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明提供的一种双阶屈服耗能连梁，首先是通过在两侧的剪力墙上均安装有用于连接连梁的预留部，也在腹板1的两端设有连接板，腹板的两端通过连接板与预留部通过螺栓可拆卸连接，其中，连梁中的腹板分成三段，当发生多遇地震时，剪力墙产生摇摆，此时，在剪力墙之间的连梁中的第二腹板段起到发挥能耗作用，并提供附加阻尼比的功能，同时，由于第一腹板段和第三腹板段保持弹性，保证了作为连梁的耦连作用，设防地震或者罕遇地震发生时，第二腹板段通过自身材料的应变强化与其两端的第一腹板段和第三腹板段达到屈服点之后剪切屈服共同完成耗能，进一步提供更大的耗能作用，更好的保护主体结构；除此之外，由于该双阶屈服耗能连梁的连接板与预留部是可拆卸连接，因此，在震后修复时是可以更换的，也提升建筑强震后对各处建筑的迅速修复能力。

附图说明

图1是本发明双阶屈服耗能连梁的安装示意图；

图2是本发明双阶屈服耗能连梁的结构示意图；

图3是本发明双阶屈服耗能连梁的结构A-A截面示意图；

图4是本发明双阶屈服耗能连梁的结构B-B截面示意图。

附图标记说明：

1、腹板；11、第一腹板段；12、第二腹板段；13、第三腹板段；2、连接板；21、连接孔；3、预留部；4、翼缘；5、加劲板；6、剪力墙。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至4所述，本发明优选实施例的一种双阶屈服耗能连梁，其包括腹板1、连接板2以及安装在剪力墙6上的预留部3，所述腹板1的两端均固定有所述连接板2，所述连接板2与所述预留部3可拆卸通过螺栓可拆卸连接；

所述腹板1包括第一腹板段11、第二腹板段12以及第三腹板段13，所述第二腹板段12设置在所述第一腹板段11与所述第三腹板段13之间，且所述第一腹板段11、第二腹板段12以及第三腹板段13依次固定连接，其中，在多遇地震时所述第一腹板段11和第三腹板段13保持弹性，第二腹板段12发挥能耗。

基于上述技术方案，本发明优选实施例的一种双阶屈服耗能连梁，首先是通过在两侧的剪力墙6上均安装有用于连接连梁的预留部3，也在腹板1的两端设有连接板2，腹板1(也就是连梁的梁段)的两端通过连接板2与预留部3通过螺栓可拆卸连接，其中，连梁中的腹板1分成三段，当发生多遇地震时，剪力墙6产生摇摆，此时，在剪力墙6之间的连梁起到发挥耗能作用，主要是腹板1上第二腹板段12发挥能耗作用，也提供附加阻尼比的功能，同时，由于第一腹板段11和第三腹板段13保持弹性，这样保证了作为连梁的耦连作用，比如设防地震或者罕遇地震发生时，第二腹板段12通过自身材料的应变强化与两端的第一腹板段11、第三腹板段13达到屈服点之后剪切屈服共同完成耗能也进一步的提供更加大的耗能作用，比如：第二腹板段12还可以通过所述纵向加劲板的约束应变强化可以进一步提供耗能能力，更好的保护主体结构；除此之外，由于该双阶屈服耗能连梁的连接板2与预留部3是可拆卸连接，因此，在震后修复时是被破坏的连梁可以更换，也提升建筑强震后对各处建筑的迅速修复能力。

本实施例中，具体地，如图1至4所示，所述腹板1的两侧均设有翼缘4，所述翼缘4的两端均与所述连接板2固定连接，该处的固定连接优选为对接焊缝焊接，两侧翼缘4相互平行，进一步的加强腹板1的承受力，其中，腹板1优选为采用钢板，主要是不锈钢，由于不锈钢具有低比例极限、良好的应***化(强化)性能，且设计强度略低于低屈服点钢材LY225的特点，在多遇地震或者风荷载的小位移下就能产生剪切变形耗能，能够较好得发挥耗能连梁的工作性能。所述腹板1与所述翼缘4形成的横截面为工字型，使得腹板1与连接板2之间的受力均匀。为了使得腹板1的耗能效率更高，所述第一腹板段11、所述第二腹板段12以及所述第三腹板段13的两面均设有若干加劲板5，且所述加劲板5的两端分别于所述翼缘4固定连接，该处的固定连接优选为对接焊缝焊接，由于在设防地震或罕遇地震下，所述第二腹板段12通过自身材料的应变强化与所述加劲板5的约束可以进一步提供耗能能力，与所述第一腹板段11、所述第三腹板段13达到屈服点之后剪切屈服共同完成耗能，耗能效率更高。所述连接板2以及加劲板5均优选为钢板，其中所述加劲板5主要是纵向加劲板；所述第一腹板段11、第二腹板段12以及第三腹板段13之间均采用对接焊缝将所述第一腹板段11、第二腹板段12以及第三腹板段13依次焊接；所述翼缘4与所述腹板1、所述翼缘4与所述连接板2、所述加劲板5与所述腹板1之间均采用对接焊缝或角焊缝焊接；其中，所述翼缘4沿所述腹板1的边对称布置，且所述翼缘4呈I型状。

本实施例中，具体地，如图1至4所示，还包括多个高强度螺栓，所述连接板2设有多个连接孔21，多个所述高强螺栓分别穿过所述连接孔21将所述连接板2与所述预留部3固定连接，其中，高强度螺栓是为了连梁具有更强的耦连，提供更加大的耗能作用，更好的保护主体结构，主要是便于所述双阶屈服耗能连梁在震后修复时是可以更换的，可以提升建筑强震后的迅速修复能力。为了使得翼缘4与连接板之间受力更均匀，与所述连接板2固定连接的所述第一腹板段11的一端优选为喇叭状；与所述连接板2固定连接的所述第三腹板段13的一端优选为喇叭状，其中第一腹板段11和第三腹板段13分别与连接板2的固定连接优选为对接焊缝焊接。

综上所述，本发明提供的一种双阶屈服耗能连梁，首先是通过在两侧的剪力墙6上均安装有用于连接连梁的预留部3，也在腹板1的两端设有连接板2，腹板1(也就是连梁的梁段)的两端通过连接板2与预留部3通过螺栓可拆卸连接，其中，连梁中的腹板1分成三段，当发生多遇地震时，剪力墙6产生摇摆，此时，在剪力墙6之间的连梁起到发挥耗能作用，主要是腹板1上第二腹板段12发挥能耗作用，也提供附加阻尼比的功能，同时，由于第一腹板段11和第三腹板段13保持弹性，这样保证了作为连梁的耦连作用，比如设防地震或者罕遇地震发生时，第二腹板段12通过自身材料的应变强化与两端的第一腹板段11、第三腹板段13达到屈服点之后剪切屈服共同完成耗能也进一步的提供更加大的耗能作用，比如：第二腹板段12还可以通过所述纵向加劲板的约束应变强化可以进一步提供耗能能力，更好的保护主体结构；除此之外，由于该双阶屈服耗能连梁的连接板2与预留部3是可拆卸连接，因此，在震后修复时是被破坏的连梁可以更换，也提升建筑强震后对各处建筑的迅速修复能力。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种双阶屈服耗能连梁，其特征在于，包括腹板、连接板以及安装在剪力墙上的预留部，所述腹板的两端均固定有所述连接板，所述连接板与所述预留部可拆卸连接；

所述腹板依次包括第一腹板段、第二腹板段以及第三腹板段，所述第二腹板段设置在所述第一腹板段与所述第三腹板段之间，且所述第一腹板段、第二腹板段以及第三腹板段依次固定连接，其中，在多遇地震时所述第一腹板段和第三腹板段保持弹性，所述第二腹板段发挥能耗。

2.如权利要求1所述的双阶屈服耗能连梁，其特征在于，所述腹板的上下两侧边上均设有翼缘，所述翼缘的两端均与所述连接板固定连接。

3.如权利要求2所述的双阶屈服耗能连梁，其特征在于，所述腹板与所述翼缘形成的横截面为工字型。

4.如权利要求2所述的双阶屈服耗能连梁，其特征在于，所述第一腹板段、所述第二腹板段以及所述第三腹板段的两面均设有若干加劲板，且所述加劲板的两端分别与所述翼缘固定连接。

5.如权利要求4所述的双阶屈服耗能连梁，其特征在于，所述连接板以及加劲板均为钢板。

6.如权利要求4所述的双阶屈服耗能连梁，其特征在于，所述第一腹板段和第三腹板段采用普通钢材，所述第二腹板段采用不锈钢钢材。

7.如权利要求6所述的双阶屈服耗能连梁，其特征在于，所述第一腹板段、第二腹板段以及第三腹板段之间均采用对接焊缝将所述第一腹板段、第二腹板段以及第三腹板段依次焊接。

8.如权利要求5所述的双阶屈服耗能连梁，其特征在于，所述翼缘与所述腹板、所述翼缘与所述连接板、所述加劲板与所述腹板之间均采用对接焊缝或角焊缝焊接。

9.如权利要求2至8任一项所述的双阶屈服耗能连梁，其特征在于，所述翼缘沿所述腹板的侧边对称布置，且所述翼缘呈I型状。

10.如权利要求1至8任一项所述的双阶屈服耗能连梁，其特征在于，还包括多个高强度螺栓，所述连接板设有多个连接孔，多个所述高强螺栓分别穿过所述连接孔将所述连接板与所述预留部固定连接。