一种震后具有自复位功能的新型预制预应力钢框架结构体系

摘要

一种震后具有自复位功能的新型预制预应力钢框架结构体系，包括自复位预制预应力钢框架和普通钢框架。所述自复位预制预应力钢框架包括自复位钢框架梁和钢框架柱，梁柱连接采用自复位预制预应力节点形式，所述自复位钢框架梁包括中间梁段、短梁段、加强装置、连接装置和耗能装置。震后具有自复位功能的新型预制预应力钢框架结构体系将自复位机制从钢柱面引到钢梁中，可以实现地震时中间梁段与连接装置的接触面脱开。同时自复位预制预应力钢框架梁作为预制构件全部在现场地面或工厂张拉制作，避免了高空张拉预应力拉索，在施工现场只需像普通钢梁一样通过栓焊混合方法安装钢框架梁，方便了施工，提高了施工质量和安全性，同时大大减少了施工时间。

主权项

一种震后具有自复位功能的新型预制预应力钢框架结构体系，其包括自复位预制预应力钢框架和普通钢框架，所述自复位预制预应力钢框架包括钢框架梁和钢框架柱，所述钢框架梁包括中间梁段、短梁段、加强装置、连接装置和耗能装置，所述中间梁段的两端分别与短梁段连接，所述连接装置连接中间梁段和两个短梁段，所述短梁段上焊接加强装置，所述短梁段与耗能装置连接，所述钢框架柱包括钢柱、焊接在钢柱与短梁段翼缘齐平位置的柱加劲肋、焊接在钢柱腹板两侧对应节点位置的柱加强板，所述普通钢框架包括钢梁和钢柱，钢梁与钢柱之间的连接采用刚接连接，其特征在于：钢框架梁和钢框架柱的连接采用自复位预制预应力梁柱节点形式，所述梁柱节点为具有自复位功能的节点，所述自复位预制预应力钢框架优先布置在钢结构的周边，其余框架为普通钢框架，所述中间梁段包括中间梁段腹板、中间梁段翼缘，其中中间梁段翼缘连接在中间梁段腹板的边缘，所述短梁段包括短梁段腹板、短梁段翼缘，短梁段翼缘连接在短梁段腹板的边缘，所述加强装置包括横向加劲肋和纵向加劲肋，所述连接装置包括连接竖板、预应力拉索，所述连接竖板的一面与短梁段腹板和短梁段翼缘及短梁段腹板两侧的纵向加劲肋焊接，所述连接竖板的另一面与中间梁段腹板之间装有钢板，所述连接竖板的另一面与中间梁段腹板两侧的钢板焊接，所述耗能装置包括钢板、高强度螺栓，所述钢板和高强度螺栓均位于中间梁段腹板的两侧，所述中间梁段腹板与高强度螺栓对应位置设置长孔，中间梁段腹板两侧的钢板之间通过穿过中间梁段腹板的高强度螺栓连接，在短梁段腹板横向加劲肋与另一框架柱短梁段横向加劲肋之间沿中间梁段腹板穿施加了预应力的预应力拉索，所述柱加劲肋焊接在钢柱与短梁段翼缘齐平位置，所述柱加强板焊接在钢柱腹板两侧对应的节点位置，所述短梁段腹板通过拼接板及高强螺栓与钢柱连接，所述短梁段翼缘与钢柱焊接，钢柱在与短梁段翼缘齐平位置设置柱加劲肋，钢柱腹板两侧对应节点位置设加强板，所述短梁段腹板的厚度与中间梁段腹板的厚度相同，所述短梁段翼缘的厚度与中间梁段翼缘的厚度相同，所述钢板与中间梁段腹板之间夹有黄铜片，还包括包括自复位预制预应力钢框架，所述自复位预制预应力梁柱节点的安装步骤如下：a.将连接竖板的一面与短梁段腹板和短梁段翼缘及短梁段腹板上加强装置的纵向加劲肋焊接；b.将连接竖板的另一面与两钢板焊接；c.在中间梁段腹板与高强度螺栓对应位置设置长孔，在两钢板与中间梁段腹板之间夹有黄铜片并通过高强度螺栓连接；d. 在两短梁段腹板上横向加劲肋之间沿中间梁段腹板穿预应力拉索，并对预应力拉索施加预应力；e. 将两根焊有连接竖板和加强装置的短梁段与中间梁段连接在一起，形成一整根钢框架梁；以上步骤依次进行，当地震作用达到一定程度时，中间梁段与连接竖板的接触面脱开，高强度螺栓摩擦耗能，从而避免或减少了钢框架梁和柱等主体构件的损坏。