本發(fā)明涉及一種含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)，屬于結(jié)構(gòu)工程的減震控制和可裝配式結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近些年來(lái)，隨著我國(guó)科技的提高和經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，綜合國(guó)力的進(jìn)一步增強(qiáng)，鋼產(chǎn)量已躍居世界大國(guó)前列，由過(guò)去限制用鋼的理念轉(zhuǎn)變到現(xiàn)今提倡在建筑中積極、合理的用鋼，在這一政策的引導(dǎo)下，各經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)建筑大量涌現(xiàn)出來(lái)。由于鋼結(jié)構(gòu)具有重量輕、結(jié)構(gòu)形式多樣化、應(yīng)用范圍廣和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，多高層鋼結(jié)構(gòu)得到了快速的發(fā)展，解決了建筑用地稀缺和環(huán)保等問(wèn)題。同時(shí)也為土木界的工程師和科研人員帶來(lái)了新的問(wèn)題，由于近年來(lái)地震的頻頻發(fā)生，人們對(duì)建筑物的抗震性能日益重視，對(duì)多高層鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)水平要求也逐漸提高。

傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)抗震是通過(guò)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)本身的抗震性能(強(qiáng)度、剛度、延性)來(lái)抵御地震作用，即由結(jié)構(gòu)本身儲(chǔ)存和消耗地震能量，由于結(jié)構(gòu)本身剛度越大，結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)就越大，結(jié)構(gòu)很可能不滿足安全性的要求，而產(chǎn)生嚴(yán)重破壞或倒塌，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。針對(duì)以上傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)抗震的缺陷，研究者們一般采用鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)、鋼框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)和耗能減震鋼結(jié)構(gòu)，上述四種結(jié)構(gòu)形式在抗震性能方面都存在不足之處。鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)延性小、耗能能力小，且震后產(chǎn)生的塑性變形難以修復(fù)；鋼框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中采用鋼筋混凝土剪力墻作為抗震的第二道防線，不利于實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的快速裝配化，且兩者同時(shí)施工存在較大誤差；交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)與鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)相似，結(jié)構(gòu)的抗震性能很差，造成承載力和剛度的突然減少；耗能減震鋼結(jié)構(gòu)體系通過(guò)耗能裝置來(lái)耗散或吸收地震輸入結(jié)構(gòu)中的能量，減小主體結(jié)構(gòu)的地震作用，從而避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞或倒塌。目前存在的耗能部件也有不足之處，粘滯阻尼器耗能效果良好，但為結(jié)構(gòu)提供的抗側(cè)剛度很?。唤饘僮枘崞髂転榻Y(jié)構(gòu)提供很大的抗側(cè)剛度，但是在多遇地震或風(fēng)振下常常不能充分耗能，減振效果差；研究者們也采用不同的連接方式提高耗能部件對(duì)結(jié)構(gòu)的減震效果，常用的有對(duì)角連接、水平連接、肘式連接和剪刀型連接方式，以上連接方式的確提高了減震效果，但是占用空間大，布置位置有一定的局限性，對(duì)建筑使用空間和建筑物美觀造成了一定的影響。

目前，多高層鋼結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下破壞和倒塌是由于層間位移過(guò)大或結(jié)構(gòu)的部分構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)發(fā)生屈服、屈曲、斷裂，造成結(jié)構(gòu)的恢復(fù)力退化、產(chǎn)生不可恢復(fù)的塑性變形造成的。有鑒于此，各國(guó)學(xué)者提出了多種節(jié)點(diǎn)改進(jìn)方法，常用的有“狗骨型”節(jié)點(diǎn)、腹板開(kāi)洞節(jié)點(diǎn)、加腋梁法、蓋板式連接等。工程中主要采用梁端削弱型和梁端加強(qiáng)型兩種。狗骨型節(jié)點(diǎn)和腹板開(kāi)洞型節(jié)點(diǎn)是梁端削弱式梁柱節(jié)點(diǎn)的典型代表。然而，梁端削弱式節(jié)點(diǎn)也存在以下不足：首先，當(dāng)翼緣或腹板被削弱后，構(gòu)件的整體剛度會(huì)降低，設(shè)計(jì)不當(dāng)將給結(jié)構(gòu)帶來(lái)安全隱患。其次，在大震作用下削弱處將存在較嚴(yán)重的累積塑性應(yīng)變并可能發(fā)生嚴(yán)重屈曲和側(cè)向偏移，如果有余震產(chǎn)生，鋼梁將發(fā)生二次損傷從而徹底破壞。此外，局部削弱式節(jié)點(diǎn)在地震之后的修復(fù)技術(shù)復(fù)雜，成本較高。上述問(wèn)題亟需解決，應(yīng)該同時(shí)控制多高層鋼結(jié)構(gòu)的層間位移、構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的損傷，這樣就能顯著減少多高層鋼結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。多高層鋼結(jié)構(gòu)層間位移控制裝置不但要求耗能效率高，且應(yīng)該占用空間小，不對(duì)結(jié)構(gòu)的洞口、門(mén)窗和使用空間造成影響；針對(duì)多高層構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的屈服、屈曲、斷裂等問(wèn)題，應(yīng)該進(jìn)行塑性鉸區(qū)局部的削減，使構(gòu)件在地震動(dòng)作用下處于彈性或弱非線性階段，且塑性鉸區(qū)具有一定的小位移耗能能力，最終提高結(jié)構(gòu)的延性和耗能能力。

通過(guò)以上分析，本發(fā)明提出一種含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)，該裝配式鋼結(jié)構(gòu)中的梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸通過(guò)螺栓與裝配式鋼梁連接，梯型腋梁與裝配式鋼梁和裝配式鋼柱焊接，小斜跨套索耗能裝置通過(guò)耳板與裝配式鋼梁、裝配式鋼柱鉸接。該裝配式鋼結(jié)構(gòu)可預(yù)制加工并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行快速裝配，梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸在對(duì)裝配式鋼梁的塑性鉸區(qū)進(jìn)行了局部削弱的同時(shí)，也會(huì)耗散結(jié)構(gòu)的震動(dòng)能量，提高了構(gòu)件的延性；小斜跨套索耗能裝置對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的層間位移進(jìn)行了有效的控制，小斜跨套索耗能裝置中阻尼器位移會(huì)放大至層間位移的2倍以上，耗能效率高，使用空間小，不會(huì)影響建筑使用空間和建筑物美觀。該體系實(shí)現(xiàn)了塑性鉸區(qū)耗能、低位移耗能，充分發(fā)揮了各耗能裝置在不同位置的耗能作用，同時(shí)提高了耗能效率，能有效地減輕主體結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了提高鋼結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度和延性性能，局部削弱鋼梁塑性鉸區(qū)，并將塑性鉸區(qū)設(shè)置為可更換耗能構(gòu)件，彌補(bǔ)現(xiàn)有耗能減震鋼結(jié)構(gòu)的不足，提高阻尼器在鋼結(jié)構(gòu)中的耗能效率和適用性，本發(fā)明提出一種含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)，該裝配式鋼結(jié)構(gòu)具有可裝配、耗能裝置布置方便、可置換和耗能能力強(qiáng)等特點(diǎn)。在地震動(dòng)作用時(shí)，該裝配式鋼結(jié)構(gòu)能夠保護(hù)鋼梁塑性鉸區(qū)發(fā)生破壞，有效控制鋼結(jié)構(gòu)的層間位移，大量消耗地震動(dòng)作用中輸入結(jié)構(gòu)的能量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)，包括裝配式鋼梁1、裝配式鋼柱2、阻尼器3、節(jié)點(diǎn)板4、銷(xiāo)栓5、耳板6、下連桿7、上連桿8、連接板9、梯型腋梁10、螺栓11、端板12、前后蓋板13、轉(zhuǎn)動(dòng)板14、環(huán)形凹槽15、剪切塊16、剪切鍵17、轉(zhuǎn)軸18、翼緣凹口19、腹板肋條20。

裝配式鋼梁1和裝配式鋼柱2在工廠加工，并在裝配式鋼梁1上的腹板預(yù)留有孔洞，在裝配式鋼梁1的翼緣開(kāi)設(shè)翼緣凹口19，在施工現(xiàn)場(chǎng)，先將裝配式鋼梁1和裝配式鋼柱2連接，再將裝配式鋼梁1腹板預(yù)留孔洞的位置與梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸用螺栓11穿過(guò)端板12連接，梯型腋梁10與裝配式鋼梁1和裝配式鋼柱2焊接，套索耗能裝置的耳板6通過(guò)銷(xiāo)栓5與節(jié)點(diǎn)板4連接。

前后蓋板13分別扣在轉(zhuǎn)動(dòng)板14的兩個(gè)表面上，前后蓋板13內(nèi)側(cè)與轉(zhuǎn)動(dòng)板14兩側(cè)均開(kāi)設(shè)相對(duì)的環(huán)形凹槽15，形成腔體，凹槽15之間的板塊形成剪切鍵17，剪切塊16嵌入到腔體中，轉(zhuǎn)軸18穿過(guò)前后蓋板13和轉(zhuǎn)動(dòng)板14，緊固螺栓11固定前后蓋板13并預(yù)壓緊轉(zhuǎn)動(dòng)板14和剪切塊16。剪切塊16為鉛、錫、鎳或鉛合金的粘彈性材料，粘彈性材料具有屈服點(diǎn)低、延展性高。

在阻尼器3和上連桿8的兩端均焊接有一對(duì)耳板6，阻尼器3和上連桿8一端的耳板6與連接板9通過(guò)銷(xiāo)栓5連接；下連桿7的一端焊接也有一對(duì)耳板6，下連桿7的另一端與連接板9焊接。

梯型腋梁10將阻尼器3夾在中間，梯型腋梁10的寬度大于阻尼器3的厚度，梯型腋梁10焊接在裝配式鋼梁1上端板12的正下方翼緣位置。在小斜撐套索耗能裝置與裝配式鋼梁1通過(guò)耳板連接的正上方裝配式鋼梁1腹板兩側(cè)焊接腹板肋條20。

裝配式鋼梁1上的腹板預(yù)留有孔洞的起始面至裝配式鋼柱2面的距離取決于裝配式鋼梁1的翼緣寬度bf，取為0.20bf～0.5bf；孔洞的長(zhǎng)度取決于裝配式鋼梁1的截面高度hb，取為1.5hb～3hb，高度為裝配式鋼梁1腹板的高度。

翼緣凹口19起始點(diǎn)至柱面距離取為0.50bf～0.75bf，翼緣凹口19的長(zhǎng)度取為0.65hb～0.95hb，翼緣凹口19的深度取為0.05bf～0.25bf。

下連桿7和上連桿8在同一平面內(nèi)、且不在同一條直線上，下連桿7與裝配式鋼梁1的夾角在50°～65°之間，上連桿8與裝配式鋼梁1的夾角在30°～45°之間。

對(duì)于層高為h的樓層，阻尼器3位移行程應(yīng)在h/20～h/5之間，總長(zhǎng)應(yīng)在h/25-h/4，與裝配式鋼梁1的夾角在35°～50°之間，且阻尼器3的軸線與下連桿7的軸線相互垂直。

該裝配式鋼結(jié)構(gòu)可預(yù)制加工并在現(xiàn)場(chǎng)快速裝配，該結(jié)構(gòu)中的梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸局部削弱裝配式鋼梁1塑性鉸區(qū)，并且塑性鉸區(qū)能夠耗能，該結(jié)構(gòu)中的小斜跨套索耗能裝置能有效控制結(jié)構(gòu)層間位移，高效率的消耗地震作用中輸入結(jié)構(gòu)的能量，具有足夠的延性，且在震后或損傷后易于置換。

本發(fā)明的功能如下：

含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)可預(yù)制加工并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行快速裝配，實(shí)現(xiàn)了小位移耗能，并對(duì)鋼梁的塑性鉸區(qū)進(jìn)行了局部削弱；該裝配式鋼結(jié)構(gòu)中的耗能裝置耗能機(jī)理明確，顯著提高了耗能裝置的耗能效率，在地震作用下具有足夠的延性和耗能性能，能夠減輕鋼結(jié)構(gòu)的主體破壞，且在震后或損傷后易于置換。在正常工作狀態(tài)中，該體系能夠在地震作用下耗散地震的能量，改善建筑結(jié)構(gòu)的變形和受力情況，實(shí)現(xiàn)塑性鉸區(qū)高延性破壞，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的減震耗能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：

1)含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)中的梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸通過(guò)螺栓與裝配式鋼梁連接，梯型腋梁與裝配式鋼梁和裝配式鋼柱焊接；該結(jié)構(gòu)中的小斜跨套索耗能裝置通過(guò)銷(xiāo)栓與主體結(jié)構(gòu)的耳板連接，全程實(shí)現(xiàn)了裝配式施工。

2)本發(fā)明的梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸在削弱梁端塑性鉸區(qū)的同時(shí)，使塑性鉸區(qū)具有耗能能力，保護(hù)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷，提高了結(jié)構(gòu)的延性，且提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能。

3)本發(fā)明可放大小斜跨套索耗能裝置中阻尼器位移至層間位移的2倍以上，顯著提高了耗能元件的效率，因此減小相同的地震響應(yīng)可以使用較少數(shù)量的該復(fù)合型耗能裝置，減少造價(jià)。

4)該裝配式鋼結(jié)構(gòu)的耗能裝置占用空間小，不會(huì)影響建筑使用空間和建筑物美觀，適合于耗能裝置布置位置有限、對(duì)使用空間要求高的鋼結(jié)構(gòu)建筑。

5)含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)具有可工廠化生產(chǎn)、加工方便、可裝配式施工、可置換和小位移可屈服等優(yōu)點(diǎn)，所以加工成本低，在震后修復(fù)速度快，可進(jìn)行簡(jiǎn)易置換。

6)該裝配式鋼結(jié)構(gòu)可預(yù)制加工并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行快速裝配，占用空間小，在正常工作狀態(tài)中能滿足鋼結(jié)構(gòu)承載力和延性的設(shè)計(jì)要求。該裝配式鋼結(jié)構(gòu)中的梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸局部削弱了梁塑性鉸區(qū)，不僅充分體現(xiàn)了“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)理念，還可以通過(guò)梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸耗散結(jié)構(gòu)的能量；小斜跨套索耗能裝置為結(jié)構(gòu)提供抗側(cè)剛度的同時(shí)，會(huì)通過(guò)放大水平位移進(jìn)行阻尼器充分耗能。該裝配式鋼結(jié)構(gòu)耗能機(jī)理明確，在地震動(dòng)作用下具有較強(qiáng)的耗能能力，能夠減輕鋼結(jié)構(gòu)的主體損傷和破壞，且在震后或損傷后易于置換。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為本發(fā)明的含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)單跨示意圖。

圖3為本發(fā)明的含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)單跨細(xì)部圖。

圖4為本發(fā)明的含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)單跨結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)的小斜跨套索耗能裝置示意圖。

圖6為含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)的梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸示意圖。

圖7為含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)的梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸細(xì)部圖。

圖8為可預(yù)制及可置換剪切-套索復(fù)合耗能型裝配式剛梁柱結(jié)構(gòu)的梯型腋梁平面圖。

圖9為含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)單跨正視圖。

圖10為含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)a-a剖面圖。

圖中：1-裝配式鋼梁、2-裝配式鋼柱、3-阻尼器、4-節(jié)點(diǎn)板、5-銷(xiāo)栓、6-耳板、7-下連桿、8-上連桿、9-連接板、10-梯型腋梁、11-螺栓、12-端板、13-前后蓋板、14-轉(zhuǎn)動(dòng)板、15-環(huán)形凹槽、16-剪切塊、17-剪切鍵、18-轉(zhuǎn)軸、19-翼緣凹口、20-腹板肋條。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

針對(duì)位于7度設(shè)防烈度區(qū)的某30層鋼框架結(jié)構(gòu)，針對(duì)其抗震需求，采用含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)減震。下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

如附圖1所示，是本發(fā)明含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)例，其中包括：裝配式鋼梁、裝配式鋼柱、阻尼器、節(jié)點(diǎn)板、銷(xiāo)栓、耳板、下連桿、上連桿、連接板、梯型腋梁、螺栓、端板、前后蓋板、轉(zhuǎn)動(dòng)板、環(huán)形凹槽、剪切金屬塊、剪切鍵、轉(zhuǎn)軸、翼緣凹口、腹板肋條。在工廠預(yù)制好上述構(gòu)件，并在裝配式鋼梁腹板預(yù)留洞口和翼緣開(kāi)設(shè)翼緣凹口。然后在阻尼器和上連桿的兩端均焊接兩對(duì)耳板，然后耳板與連接板通過(guò)銷(xiāo)栓連接，下連桿的一端焊接兩對(duì)耳板，另一端與連接板焊接，這樣小斜跨套索耗能裝置就在工廠裝配完成。前后蓋板分別扣在轉(zhuǎn)動(dòng)板的兩個(gè)表面上，前后蓋板內(nèi)側(cè)與轉(zhuǎn)動(dòng)板兩側(cè)均開(kāi)設(shè)相對(duì)的環(huán)形凹槽，形成腔體，凹槽之間的板塊形成剪切鍵，剪切塊嵌入到形成的腔體中，轉(zhuǎn)軸穿過(guò)前后蓋板和轉(zhuǎn)動(dòng)板，緊固螺栓固定前后蓋板并預(yù)壓緊轉(zhuǎn)動(dòng)板和剪切金屬塊，這樣就完成了梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸。在施工現(xiàn)場(chǎng)，在工廠已經(jīng)完成的梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸在裝配式鋼梁腹板預(yù)留孔洞的位置用螺栓穿過(guò)端板連接；在工廠已經(jīng)完成的小斜跨套索耗能裝置耳板通過(guò)銷(xiāo)栓與該體系的節(jié)點(diǎn)板相連接，最終整個(gè)體系就裝配完成，具體的實(shí)施過(guò)程可以分為三個(gè)階段。

第一階段(設(shè)計(jì)階段)：

對(duì)于該30層鋼框架結(jié)構(gòu)，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)階段，確定鋼框架結(jié)構(gòu)中裝配式鋼梁1的截面形狀為工字型，尺寸為500mm×900mm×100mm×100mm；裝配式鋼柱2的截面形狀為矩形，尺寸為700mm×400mm，層高均為4000mm；

適合上述含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)的尺寸如下：

裝配式鋼梁1腹板預(yù)留洞口孔、翼緣凹口的位置和尺寸：腹板預(yù)留洞口起始位置至裝配式鋼柱2面的距離為100mm，預(yù)留洞口的長(zhǎng)度為1200mm，高度為裝配式鋼梁1腹板的高度；翼緣凹口起始位置至裝配式鋼柱2面的距離為300mm，長(zhǎng)度為800mm，深度為150mm。腹板肋條20選用q345，尺寸為30mm×50mm×700mm；梯型腋梁10選用q345，尺寸為40mm×200mm×1600mm。

梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸：前后蓋板13、轉(zhuǎn)動(dòng)板14均為q345，圓盤(pán)直徑均為400mm，長(zhǎng)度均為800mm，開(kāi)設(shè)的環(huán)形凹槽15深度為20mm，在圓環(huán)直徑為100mm與170mm之間為凹槽，在圓環(huán)直徑為210mm與直徑為280mm之間為凹槽，中間的轉(zhuǎn)軸孔為50mm，圓盤(pán)其余部分沒(méi)有凹槽；剪切鍵17的寬度為15mm，厚度為20mm；螺栓11為8.8級(jí)m24，轉(zhuǎn)動(dòng)板上螺栓孔為弧槽口，尺寸為24mm×80mm；轉(zhuǎn)軸18的直徑為50mm。

小斜跨套索耗能裝置：阻尼器3采用板式鉛剪切阻尼器，行程確定為220mm，與裝配式鋼梁1的夾角為50°；下連桿7與上連桿8均采用方鋼管，選用q345，截面尺寸均為200mm×100mm×20mm×20mm；下連桿7與裝配式鋼梁1的夾角為40°，長(zhǎng)度為2000mm，上連桿8與裝配式鋼梁1的夾角為30°，長(zhǎng)度為400mm；節(jié)點(diǎn)板4和連接板9的厚度均為40mm，銷(xiāo)栓5的直徑為45mm，耳板為20mm×100mm×70mm。

第二階段(工廠預(yù)制裝配階段)：

根據(jù)第一階段所述梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸和小斜跨套索耗能裝置的尺寸要求，在工廠進(jìn)行預(yù)制加工制作，其中梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸和小斜跨套索耗能裝置均可以在工廠進(jìn)行裝配。前后蓋板13分別扣在轉(zhuǎn)動(dòng)板14的兩個(gè)表面上，前后蓋板13內(nèi)側(cè)與轉(zhuǎn)動(dòng)板14兩側(cè)均開(kāi)設(shè)相對(duì)的環(huán)形凹槽15，形成腔體，凹槽15之間的板塊形成剪切鍵17，剪切塊16嵌入到形成的腔體中，轉(zhuǎn)軸18穿過(guò)前后蓋板13和轉(zhuǎn)動(dòng)板14，緊固螺栓11固定前后蓋板13并預(yù)壓緊轉(zhuǎn)動(dòng)板14和剪切金屬鉛塊16，完成了環(huán)形剪切耗能裝置；在阻尼器3和上連桿8的兩端均焊接兩對(duì)耳板6，然后耳板6與連接板9通過(guò)銷(xiāo)栓5連接，下連桿7的一端焊接兩對(duì)耳板，另一端與連接板9焊接，小斜跨套索耗能裝置裝配完成。

第三階段(現(xiàn)場(chǎng)裝配階段)：

根據(jù)第二階段預(yù)制加工完成的構(gòu)件和裝置在現(xiàn)場(chǎng)再進(jìn)行裝配，梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸在裝配式鋼梁腹板預(yù)留孔洞的位置用螺栓11穿過(guò)端板12連接；小斜跨套索耗能裝置的外伸耳板6通過(guò)銷(xiāo)栓5與鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)板4相連接，梯型腋梁10焊接在裝配式鋼梁1上端板12的正下方翼緣位置，在小斜撐套索耗能裝置與裝配式鋼梁1通過(guò)耳板連接的正上方裝配式鋼梁1腹板兩側(cè)焊接腹板肋條20，含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)全部完成。

通過(guò)建立鋼框架結(jié)構(gòu)有限元分析模型，進(jìn)行8度多遇地震和罕遇地震下的分析，對(duì)比含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)與對(duì)應(yīng)普通鋼結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)，可知多含可置換式梁端轉(zhuǎn)動(dòng)耗能鉸及小斜跨套索的裝配式鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能更優(yōu)，多遇地震下的層間位移角減震率可達(dá)到24.7％，罕遇地震下的層間位移角減震率可達(dá)到37.6％，且鋼框架主體結(jié)構(gòu)的損傷程度明顯降低。

以上是本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例，但是本發(fā)明的實(shí)施不限于此。