本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)工程抗震技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于適度屈曲控制原理的、利用金屬材料屈服耗能保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)的震后可快速進(jìn)行更換的損傷控制保險(xiǎn)絲裝置。

背景技術(shù)：

梁端布置損傷控制保險(xiǎn)絲連接板的鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)是一種新型的、基于損傷控制原理的、可以有效提高結(jié)構(gòu)震后快速恢復(fù)能力的鋼結(jié)構(gòu)框架梁柱節(jié)點(diǎn)連接裝置。典型的使用損傷控制保險(xiǎn)絲的鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)是這樣的：1）框架梁在靠近柱翼緣的端部打斷并采用保險(xiǎn)絲連接板和腹板連接板連接在一起；2）保險(xiǎn)絲連接板在梁截?cái)嗵幉捎酶邚?qiáng)摩擦型螺栓與梁翼緣連接在一起；3）在設(shè)計(jì)時(shí)梁截?cái)嗵幍谋ｋU(xiǎn)絲連接板的截面強(qiáng)度低于原本梁翼緣截面的強(qiáng)度，在遭受超過(guò)設(shè)防烈度的地震時(shí)時(shí)，損傷控制保險(xiǎn)絲連接板在梁翼緣屈服前屈服并發(fā)生局部屈曲保護(hù)梁翼緣不產(chǎn)生損傷；4）發(fā)生損傷的保險(xiǎn)絲連接板可以在震后快速對(duì)其進(jìn)行損傷識(shí)別和更換，使結(jié)構(gòu)在震后可以快速恢復(fù)使用功能；5）腹板連接板與梁腹板之間使用螺栓連接在一起并開(kāi)長(zhǎng)圓孔，僅承擔(dān)剪力。按照設(shè)計(jì)目標(biāo)采用這種新型鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)可以有效提高其震后可快速修復(fù)能力，減少修復(fù)時(shí)間并降低修復(fù)成本。但是通過(guò)試驗(yàn)研究表明這類采用損傷控制保險(xiǎn)絲的梁柱節(jié)點(diǎn)在保險(xiǎn)絲連接板發(fā)生屈曲之后會(huì)較快的發(fā)生明顯的強(qiáng)度退化，節(jié)點(diǎn)在受損后承載力明顯下降，這限制了這類新型節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服上述的傳統(tǒng)的損傷控制保險(xiǎn)絲裝置所存在的問(wèn)題，提出一種基于適度屈曲控制原理的構(gòu)件損傷控制保險(xiǎn)絲裝置。

一種基于適度屈曲控制的構(gòu)件損傷控制保險(xiǎn)絲裝置，由保險(xiǎn)絲連接板和屈曲控制裝置構(gòu)成的一種梁柱節(jié)點(diǎn)損傷控制裝置,包括兩塊梁翼緣板，所述兩塊梁翼緣板之間安裝有梁腹板，所述梁腹板上安裝有梁腹板，其中每塊梁翼緣板上安裝有翼緣耗能保險(xiǎn)絲，所述屈曲控制裝置包括曲屈約束蓋板和曲屈約束螺栓，所述曲屈約束蓋板和曲屈約束螺栓將保險(xiǎn)絲連接板的削弱段夾持在中間。

所述翼緣耗能保險(xiǎn)絲中部削弱段的形式為開(kāi)長(zhǎng)圓孔，長(zhǎng)圓孔的長(zhǎng)度和寬度基于保險(xiǎn)絲設(shè)計(jì)確定。

所述曲屈約束蓋板上開(kāi)有圓孔，并通過(guò)曲屈約束螺栓將曲屈約束蓋板翼緣耗能保險(xiǎn)絲固定。

所述曲屈約束螺栓僅提供將曲屈約束蓋板和翼緣耗能保險(xiǎn)絲約束在一起的預(yù)緊力，不完全擰緊。

所述腹板連接板上開(kāi)有水平長(zhǎng)圓孔而梁腹板對(duì)應(yīng)位置開(kāi)孔為圓孔。

本發(fā)明是對(duì)翼緣耗能保險(xiǎn)絲的改進(jìn)，不僅具有翼緣耗能保險(xiǎn)絲的安裝方便、簡(jiǎn)單可靠，可以有效保護(hù)梁柱節(jié)點(diǎn)、耗散地震能量，具有可更換性等有益效果；同時(shí)它還可以有效控制保險(xiǎn)絲的屈曲程度，使節(jié)點(diǎn)在保險(xiǎn)絲屈曲后獲得更穩(wěn)定的承載力的同時(shí)提高節(jié)點(diǎn)的耗能能力。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的安裝示意圖；

圖2、圖3是本發(fā)明實(shí)施例一的剖視圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例一的腹板連接板示意圖；

圖5本發(fā)明實(shí)施例一的翼緣耗能保險(xiǎn)絲示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例二的安裝示意圖。

圖中1.梁翼緣板，2.梁腹板，3.翼緣耗能保險(xiǎn)絲，4.曲屈約束蓋板，5.曲屈約束螺栓，6.腹板連接板，7.摩擦型高強(qiáng)螺栓，8.柱翼緣，9.柱腹板，10.節(jié)點(diǎn)加勁肋，11.抗剪栓釘， 12.混凝土樓板。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

圖1是本實(shí)施例的安裝示意圖。本實(shí)施例是由梁翼緣板1，梁腹板2，翼緣耗能保險(xiǎn)絲3，曲屈約束蓋板4，曲屈約束螺栓5，腹板連接板6，摩擦型高強(qiáng)螺栓7，柱翼緣8，柱腹板9，節(jié)點(diǎn)加勁肋10組成。組裝時(shí)，調(diào)整節(jié)點(diǎn)梁與中間梁至安裝位置，腹板連接板6安裝在梁腹板2兩側(cè)，采用摩擦型高強(qiáng)螺栓7連接，使摩擦型高強(qiáng)螺栓7位于腹板連接板6長(zhǎng)圓孔的中心位置，腹板連接板6僅用于傳遞梁中剪力，腹板連接板6上的長(zhǎng)圓孔保證梁具有一定的轉(zhuǎn)動(dòng)能力。翼緣耗能保險(xiǎn)絲3通過(guò)螺栓與梁翼緣板1連接，安裝時(shí)調(diào)整翼緣耗能連接板3的位置，與梁翼緣板1預(yù)開(kāi)孔匹配，采用摩擦型高強(qiáng)螺栓7連接；曲屈約束螺栓5穿過(guò)翼緣耗能保險(xiǎn)絲3中部的長(zhǎng)圓孔和曲屈約束蓋板4上的圓孔，將二者約束在一起。

圖2是本實(shí)施例的a-a剖視圖，位于梁翼緣外側(cè)的翼緣耗能保險(xiǎn)絲3并排放置，通過(guò)摩擦型高強(qiáng)螺栓與梁翼緣板1連接。

圖3是本實(shí)施例的b-b斷面圖，曲屈約束蓋板4上開(kāi)有圓孔，并通過(guò)曲屈約束螺栓5將曲屈約束蓋板4和損傷控制保險(xiǎn)絲3約束一起。

圖4是本實(shí)施例翼緣耗能保險(xiǎn)絲的示意圖。通過(guò)調(diào)整削弱截面方式及鋼板厚度可以實(shí)現(xiàn)不同強(qiáng)度和剛度組合。

圖5是本實(shí)施例腹板連接板的示意圖。通過(guò)調(diào)整長(zhǎng)圓孔長(zhǎng)度可以滿足不同變形能力需求。

本實(shí)施例適用于無(wú)樓板連接節(jié)點(diǎn)，如工業(yè)廠房。遭受地震后，翼緣耗能保險(xiǎn)絲3可逐一拆除、替換，替換過(guò)程中結(jié)構(gòu)仍保持較高的承載能力；腹板連接板6一般不會(huì)有損傷，無(wú)需更換。

實(shí)施例2

圖6是本實(shí)施例的安裝示意圖。在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，增加了混凝土樓板11。混凝土樓板11采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的方式，通過(guò)抗剪栓釘12保證二者的協(xié)同工作。

本實(shí)施例適用于有樓板連接節(jié)點(diǎn)，如住宅。遭受地震后，由于現(xiàn)澆混凝土樓板11的保護(hù)，該側(cè)翼緣耗能保險(xiǎn)絲3一般不會(huì)遭受損傷，僅需替換梁底部耗能保險(xiǎn)絲即可。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的工作原理：

本發(fā)明設(shè)置于鋼框架結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點(diǎn)附件，構(gòu)件損傷控制保險(xiǎn)絲采用普通鋼或低屈服點(diǎn)鋼加工制作，具有較好的延性。損傷控制的原理如下：（1）當(dāng)建筑遭受超過(guò)預(yù)期的地震時(shí)，本發(fā)明首先于主體框架發(fā)生屈服，阻止相關(guān)構(gòu)件內(nèi)力的快速增長(zhǎng)，使主體框架保持彈性狀態(tài)，并提供一定耗能能力。（2）隨著保險(xiǎn)絲塑性變形的增加，梁翼緣受壓側(cè)的損傷控制保險(xiǎn)絲發(fā)生屈曲，保險(xiǎn)絲所在梁斷面承載力達(dá)到峰值，該承載力正好低于構(gòu)件發(fā)生損傷所需的內(nèi)力。（3）隨著構(gòu)件變形的繼續(xù)增大，與一般損傷控制保險(xiǎn)絲在曲屈后承載力迅速降低不同，基于適度曲屈控制的保險(xiǎn)絲可維持保險(xiǎn)絲所在斷面承載力基本穩(wěn)定，有利于提高結(jié)構(gòu)耗能能力和控制結(jié)構(gòu)變形。（4）本發(fā)明的適度曲屈原理體現(xiàn)在，當(dāng)損傷控制保險(xiǎn)絲屈曲達(dá)到一定程度時(shí)，曲屈約束蓋板和曲屈約束螺栓進(jìn)入工作狀態(tài)，限制保險(xiǎn)絲屈曲變形的過(guò)度發(fā)展，使損傷控制保險(xiǎn)絲獲得穩(wěn)定的曲屈后承載力。（5）在地震結(jié)束后，不中斷建筑的使用的情況下，可以快速逐個(gè)對(duì)受損的損傷控制保險(xiǎn)絲進(jìn)行更換。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。