本專利涉及一種可恢復功能的裝配式L形件節(jié)點連接裝置，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

改革開放以來，我國在城市建設(shè)領(lǐng)域取得了舉世矚目的成就，與此同時，高能耗、高污染、低效率的傳統(tǒng)粗放型建造模式仍然較為普遍，改變現(xiàn)有建筑業(yè)的生產(chǎn)方式，發(fā)展綠色建筑是引領(lǐng)經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是全壽命周期內(nèi)的綠色建筑，具有標準化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修，信息化管理等特點。大力推廣裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，可以減少建筑垃圾和建筑揚塵污染，縮短建造工期，提升工程質(zhì)量，消化鋼鐵過剩產(chǎn)能，形成鋼材戰(zhàn)略儲備。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系已成為建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的新方向和新趨勢。

現(xiàn)有的多高層公共建筑及住宅建筑，一旦發(fā)生地震損傷，將導致建筑終止使用，對社會經(jīng)濟恢復和人民群眾生活將造成嚴重影響，震后的修復工作更是費時費力。如何通過合理的梁柱節(jié)點設(shè)計，既能保證結(jié)構(gòu)在地震中的抗倒塌能力，又可降低結(jié)構(gòu)震后修復加固的經(jīng)濟成本和時間成本，實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的震后功能可快速恢復，是結(jié)構(gòu)抗震研究的重點問題。

目前已有的裝配式鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點破壞時塑性鉸距柱面較近，容易引起節(jié)點域柱腹板受剪屈曲、柱翼緣局部屈曲及梁端端板屈服，或易發(fā)生梁端撕裂破壞，需通過加設(shè)蓋板、加勁肋或邊板等梁端加強措施才能達到梁端塑性鉸外移的目的，不僅對節(jié)點加工工藝提出了較高要求，還會引起多條焊縫的復雜應(yīng)力場問題，且不利于實現(xiàn)震后快速修復。同時，雙翼緣蓋板的連接方式增加了施工難度，對高空作業(yè)提出了較高要求，不易快速組裝。為克服上述問題，本實用新型專利提出了一種可恢復功能的裝配式L形件節(jié)點連接裝置。可保證施工質(zhì)量，實現(xiàn)現(xiàn)場的快速裝配；對懸臂梁段翼緣和腹板開設(shè)不同的孔洞，既可使中間梁段繞著懸臂梁段腹板處的圓孔旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，又能較好實現(xiàn)螺栓的滑移耗能；且L形連接件和高強螺栓的拆卸和再安裝都方便，有利用震后的快速修復。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提出一種可恢復功能的裝配式L形件節(jié)點連接裝置，屬于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域。本實用新型的節(jié)點連接裝置焊接部分均在工廠內(nèi)完成，其焊縫精度和質(zhì)量更易控制，現(xiàn)場只采用高強螺栓、連接板和L形連接件對帶懸臂梁段圓鋼管柱及普通梁段進行裝配，螺栓的緊固工作方便快捷，施工速度與施工質(zhì)量大大提高，適應(yīng)裝配式鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展；震后只需更換上、下翼緣連接板、L形連接件及高強螺栓即可達到震后可恢復功能的效果。

本專利的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、不僅能夠適應(yīng)現(xiàn)行的裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系，并且可以通過增加環(huán)形隔板的厚度而達到耗能與塑性鉸外移的目的，而無需采取加設(shè)蓋板、加勁肋及邊板等梁端加強措施，降低了施工難度，避免了多條焊縫的復雜應(yīng)力場。

2、懸臂梁段與普通梁段的上下翼緣均采用翼緣單蓋板的連接方式，故可先將下翼緣連接板與下部環(huán)形隔板栓接，普通梁段可搭在帶懸臂梁段圓鋼管柱下翼緣外伸連接板上，降低了吊裝難度，加快了施工進度，且拼裝處臺階式構(gòu)造使普通梁段放置到位后與懸臂梁段互相咬合，易于現(xiàn)場拼裝定位。

3、此節(jié)點還可以通過螺栓及狗骨削弱區(qū)布設(shè)方式等設(shè)計參數(shù)，將塑性鉸轉(zhuǎn)移到可更換的翼緣連接板上，并實現(xiàn)螺栓摩擦滑移及連接板塑性變形的雙重耗能，確保帶懸臂梁段圓鋼管柱及中間梁段無損壞或輕微損壞，震后只需更換連接板、L形連接件和高強螺栓即可達到震后可恢復功能的效果，而且連接板、L形連接件震后修復時的拆卸和再安裝都方便快捷。

4、對懸臂梁段翼緣和腹板開設(shè)不同的孔洞，既可使中間梁段繞著懸臂梁段腹板處的圓孔旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，又能較好實現(xiàn)螺栓的滑移耗能，減少帶懸臂梁段圓鋼管柱及中間梁段的破壞。

本實用新型專利提出的一種可恢復功能的裝配式L形件節(jié)點連接裝置，由帶懸臂梁段圓鋼管柱、普通梁段及兩者的連接裝置組成。

帶懸臂梁段圓鋼管柱由上圓鋼管柱，中圓鋼管柱、下圓鋼管柱、上部環(huán)形隔板、下部環(huán)形隔板及懸臂梁段腹板焊接而成。上圓鋼管柱、中圓鋼管柱分別與上部環(huán)形隔板焊接；下圓鋼管柱、中圓鋼管柱分別與下部環(huán)形隔板焊接；懸臂梁段腹板分別與上部環(huán)形隔板、中圓鋼管柱和下部環(huán)形隔板焊接。其中，上部環(huán)形隔板與下部環(huán)形隔板均可分為三部分，分別為圓環(huán)部分、圓弧連接段部分、翼緣段部分；圓環(huán)部分作為節(jié)點域的加強部分，圓弧連接段部分作為梁端部加腋部分，翼緣段部分作為與普通梁段翼緣的連接部分。上圓鋼管柱、中圓鋼管柱、下圓鋼管柱統(tǒng)稱為圓鋼管柱。上部環(huán)形隔板、下部環(huán)形隔板的內(nèi)環(huán)尺寸均小于圓鋼管柱內(nèi)環(huán)尺寸，外環(huán)尺寸均大于圓鋼管柱外環(huán)尺寸，且環(huán)形隔板厚度大于普通梁段翼緣厚度。

帶懸臂梁段圓鋼管柱與普通梁段之間的連接裝置包括上翼緣連接板、下翼緣連接板、左右兩對L形連接件及高強螺栓。

上翼緣連接板和上部環(huán)形隔板、普通梁段上翼緣；左L形連接件和懸臂梁段腹板；右L形連接件和普通梁段腹板；左右兩對L形連接件之間均通過單排或多排螺栓群連接。

所述的連接裝置在施工安裝時，先將懸臂梁段腹板和兩個左L形連接件通過第5螺栓群連接，將下翼緣連接板通過第2螺栓群與帶懸臂梁段圓鋼管柱的下部環(huán)形隔板連接，將普通梁段腹板和兩個右L形連接件通過第6螺栓群連接，而后將帶兩個右L形連接件的普通梁段放置在外伸下翼緣連接板上，通過第7螺栓群將已對齊的左右兩對L形連接件連接起來，再通過第4螺栓群將下翼緣連接板與普通梁段下翼緣固定，最后上翼緣連接板通過第1螺栓群、第3螺栓群分別與上部環(huán)形隔板、普通梁段上翼緣連接。

連接裝置中的上翼緣連接板或/和下翼緣連接板設(shè)置狗骨削弱區(qū)。

圓鋼管柱管內(nèi)中空，或澆筑混凝土。

懸臂梁段腹板螺栓孔形式為圓孔與長圓孔的組合，其中，懸臂梁段腹板中間排螺栓孔為圓孔，其余螺栓孔均為橫向長圓孔；懸臂梁段翼緣螺栓孔均為橫向長圓孔。

附圖說明

圖1為一種可恢復功能的裝配式L形件節(jié)點連接裝置的三維分解示意圖；

圖2為一種可恢復功能的裝配式L形件節(jié)點連接裝置的三維安裝示意圖；

圖3為一種可恢復功能的裝配式L形件節(jié)點連接裝置的三維圖；

圖4為一種可恢復功能的裝配式L形件節(jié)點連接裝置的正視圖；

圖5為一種可恢復功能的裝配式L形件節(jié)點連接裝置的側(cè)視圖；

圖6為一種可恢復功能的裝配式L形件節(jié)點連接裝置的俯視圖；

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，詳細說明本專利的實施方式。

如圖1-6所示，一種可恢復功能的裝配式L形件節(jié)點連接裝置包括以下部件：

1——上圓鋼管柱；

2——中圓鋼管柱；

3——下圓鋼管柱；

4——上部環(huán)形隔板；

5——下部環(huán)形隔板；

6——懸臂梁段腹板；

7——上翼緣連接板；

8——下翼緣連接板；

9——左L形連接件；

10——右L形連接件；

11——普通梁段；

12——第1螺栓群；

13——第2螺栓群；

14——第3螺栓群；

15——第4螺栓群；

16——第5螺栓群；

17——第6螺栓群；

18——第7螺栓群；

19——狗骨削弱區(qū)；

20——長圓孔。

如圖1、2、3、4、5、6所示，所述的一種可恢復功能的裝配式L形件節(jié)點連接裝置，由帶懸臂梁段圓鋼管柱、普通梁段及兩者的連接裝置組成。帶懸臂梁段圓鋼管柱由上圓鋼管柱1、中圓鋼管柱2、下圓鋼管柱3、上部環(huán)形隔板4、下部環(huán)形隔板5及懸臂梁段腹板6焊接而成。上圓鋼管柱1、中圓鋼管柱2分別與上部環(huán)形隔板4焊接；下圓鋼管柱3、中圓鋼管柱2分別與下部環(huán)形隔板5焊接；懸臂梁段腹板6與中圓鋼管柱2、上部環(huán)形隔板4及下部環(huán)形隔板5焊接。其中，上部環(huán)形隔板4與下部環(huán)形隔板5可分為三部分，分別為圓環(huán)部分、圓弧連接段部分、翼緣段部分；圓環(huán)部分作為節(jié)點域的加強部分、圓弧連接段部分作為梁端部加腋部分、翼緣段部分作為與普通梁段11翼緣的連接部分。上圓鋼管柱1、中圓鋼管柱2、下圓鋼管柱3統(tǒng)稱為圓鋼管柱，上部環(huán)形隔板4、下部環(huán)形隔板5的內(nèi)環(huán)尺寸均小于圓鋼管柱內(nèi)環(huán)尺寸，其外環(huán)直徑大于圓鋼管柱外環(huán)尺寸，且環(huán)形隔板厚度大于普通梁段翼緣厚度。

如圖1、2、3、4、5所示，帶懸臂梁段圓鋼管柱與普通梁段之間的連接裝置包括上翼緣連接板7、下翼緣連接板8、左右兩對L形連接件及高強螺栓組成。其中，共7組高強螺栓群，分別為第1螺栓群12、第2螺栓群13、第3螺栓群14、第4螺栓群15、第5螺栓群16、第6螺栓群17、第7螺栓群18。

如圖1、4、5、6所示，上翼緣連接板7和上部環(huán)形隔板4、普通梁段11上翼緣；下翼緣連接板8和下部環(huán)形隔板5、普通梁段11下翼緣；左L形連接件9和懸臂梁段腹板6；右L形連接件10和普通梁段11腹板；左右兩對L形連接件之間均通過單排或多排螺栓群連接。

如圖1、2所示，在現(xiàn)場安裝過程中，先將懸臂梁段腹板6和兩個左L形連接件9通過第5螺栓群連接，將下翼緣連接板8通過第2螺栓群與帶懸臂梁段圓鋼管柱的下部環(huán)形隔板5連接，將普通梁段11腹板和兩個右L形連接件10通過第6螺栓群連接，而后將帶兩個右L形連接件的普通梁段11放置在外伸下翼緣連接板8上，通過第7螺栓群將已對齊的左右兩對L形連接件連接起來，再通過第4螺栓群將下翼緣連接板8與普通梁段11下翼緣固定，最后上翼緣連接板7通過第1螺栓群、第3螺栓群分別與上部環(huán)形隔板4、普通梁段11上翼緣連接；由于梁柱連接節(jié)點采用翼緣單蓋板連接，在梁柱節(jié)點進行現(xiàn)場拼裝時，普通梁段11可搭在與下部環(huán)形隔板5連接好的下翼緣連接板8上，降低了吊裝難度，加快了施工進度，且拼裝處臺階式構(gòu)造使普通梁段11放置到位后與帶懸臂梁段圓鋼管柱互相咬合，易于現(xiàn)場拼裝定位。

如圖6所示，連接裝置中上翼緣連接板7或/和下翼緣連接板8設(shè)置狗骨削弱區(qū)19。

如圖3、4、5所示，圓鋼管柱管內(nèi)中空，或澆筑混凝土。

如圖3、4、5所示，懸臂梁段腹板6螺栓孔形式為圓孔與長圓孔20的組合，其中，位于懸臂梁段腹板6中間排螺栓孔為圓孔，其余螺栓孔均為橫向長圓孔20；懸臂梁段翼緣螺栓孔均為橫向長圓孔20。