本發明涉及土木工程領域結構工程學科中結構控制研究方向中的抗震節點構件，具體涉及一種全裝配式預應力混凝土框架結構抗震節點。

背景技術：

框架結構是建筑工程中最常用的結構形式之一，根據建筑材料的不同框架結構通常分為鋼筋混凝土框架結構、鋼骨混凝土框架結構和鋼結構框架結構。框架節點是有效連接框架梁、柱構件，使其二者共同工作的重要部分，在傳遞和分配內力、保證結構的整體性和延性等方面起著重要的作用。合理的設計節點可以有效的耗散地震能量，防止結構整體倒塌。節點抗震性能的好壞直接關系到整個結構的抗震性能，框架節點是框架結構設計的關鍵技術。

鋼骨混凝土結構是一種內配型鋼的組合結構，由于該結構綜合了鋼筋混凝土結構和鋼結構各自的優點，具有承載力高、剛度大、結構延性好、耗能能力強、防銹、抗火、結構變形小等顯著優點，得到廣大研究學者的高度關注，已成為結構工程領域重要研究方向，并在世界各國得到了越來越廣泛的重視和應用。

對于鋼骨混凝土結構的研究，國外許多學者對鋼骨混凝土結構抗震性能進行了大量的低周反復和擬動力試驗，對結構抗震性能、破壞模式、延性、耗能能力及設計方法等進行了深入研究，取得了一系列的研究成果，各國制定了相應的鋼骨混凝土設計條款或規范，并在建筑工程和橋梁工程中得到廣泛應用。隨著型鋼混凝土構件研究的深入及計算理論的逐步成熟，以鋼骨混凝土構件為主要承重構件的新型結構體系層出不窮，型鋼混凝土的研究也逐步由構件轉向體系，由單一型鋼混凝土體系的研究轉向型鋼混凝土與鋼筋混凝土、鋼及預應力技術相組合所產生的新型結構體系的研究。各國正大量將型鋼混凝土與鋼筋混凝土結構構件組合起來應用于高層建筑中，從而形成以鋼-混凝土組合構件為主要承重構件的新型結構體系。

鋼骨混凝土結構中，目前常用的實腹式鋼骨混凝土結構盡管具有承載能力高、結構剛度大、結構延性好、耗能能力強、結構變形小等顯著優點。但結構用鋼量大，鋼骨與混凝土粘結力較差，需要增加專門的錨栓提高鋼骨與混凝土的粘結性能，實腹式鋼骨混凝土框架結構節點由于鋼筋無法穿過，節點構造和施工都比較復雜。

技術實現要素：

本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種抗震性能好、可用于工廠和現場同時施工，加快施工進度的一種帶耗能結構的全裝配式預應力混凝土框架結構抗震節點。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種全裝配式預應力混凝土框架結構抗震節點，包括：

鋼柱，其為一具有縱向“C”型槽的柱型鋼；多組螺紋孔，其等距設置在“C”型槽的內側壁上；

鋼梁，其一端通過第一緊固件可拆卸的連接至所述鋼柱的“C”型槽的開口內，且所述鋼梁的一端的端面與所述鋼柱的“C”型槽的內側壁不接觸；

第一緊固件，其包括呈“丁”字狀交叉設置的第一螺栓和第二螺栓，所述第一螺栓的尾部固定設置在所述鋼梁的上翼緣上或者所述鋼梁的下翼緣上，所述第一螺栓的頭部螺紋連接至所述第二螺栓的中部；兩個第一螺母，其一端分別螺紋連接至所述第二螺栓的兩端，且所述兩個第一螺母的另一端具有外螺紋，其中，任一個螺母的外螺紋和內螺紋的方向相同，兩個第一螺母的另一端分別與多組螺紋孔中的任一組螺紋孔可拆卸的連接；

多個斜桿，其每兩個一組呈交叉狀設置在所述鋼梁上，且多個斜桿的上端和下端分別焊接設置在所述鋼梁的上翼緣和下翼緣上，任一組呈交叉狀設置的斜桿的中部交叉處通過螺栓固定連接；

托座，其設置在所述鋼柱和所述鋼梁的連接處，所述托座為三角形結構鋼板，所述托座的兩個腰分別固定連接至所述鋼柱的“C”形開口的翼緣上和所述鋼梁的上翼緣或者下翼緣上。

優選的是，所述鋼梁包括相互叩設的上鋼梁、中鋼梁和下鋼梁，所述上鋼梁的橫切面為形結構；所述下鋼梁的橫切面為倒置的形結構；所述中鋼梁為“C”型鋼，且所述中鋼梁的“C”形開口同時叩設在所述上鋼梁的下翼緣和所述下鋼梁的上翼緣上，使得所述中鋼梁的“C”形開口的上翼緣抵頂在所述上鋼梁的下翼緣上端的開口內，所述中鋼梁的“C”形開口的下翼緣抵頂在所述下鋼梁的上翼緣上端的開口內；且所述中鋼梁的開口與所述多個斜桿分設在所述鋼梁的兩側。

優選的是，還包括第二緊固件，其包括第三螺栓，其豎直設置在所述中鋼梁的“C”形開口內，且所述螺栓的兩端分別貫穿所述上鋼梁的下翼緣和所述下鋼梁的上翼緣后向兩端延伸設置；兩個第二螺母，其分別固定設置在所述第一螺栓貫穿所述上鋼梁的下翼緣的側壁上和所述下鋼梁的上翼緣的側壁上；且所述兩個第二螺母的螺紋方向相反。

優選的是，所述鋼柱內設置有開口朝向相反方向的一對縱向“C”型槽，或者設置有開口方向相互垂直的一對縱向“C”型槽。

優選的是，任一個第一螺母的長度為第二螺栓長度的0.4-0.5倍。

優選的是，所述兩個第一螺母的另一端螺紋連接至所述鋼柱的螺紋孔之后，再將所述兩個第一螺母的一端與所述第一螺紋焊接固定。

優選的是，一個鋼梁的一端上分別通過上方和下方的兩個第一緊固件可拆卸的連接在所述鋼柱的“C”型槽的開口內。

優選的是，相鄰兩個第二緊固件之間的距離為15-20cm。

優選的是，還包括：多個弧形加強肋，其豎直設置在所述鋼梁的一側，且與所述中鋼梁的外側壁抵頂固定。

優選的是，所述多個弧形加強肋在垂直于所述鋼梁的軸線方向上，與多個斜桿相互錯開設置。

本發明至少包括以下有益效果：

鋼柱與鋼梁通過第一緊固件可拆卸的連接，第一緊固件的通過兩個第一螺母的內螺紋和外螺紋設置，在裝配過程中，只需要向外旋轉兩個第一螺母，其另一端就可以緊固入螺紋孔中，將鋼梁的一端固定至鋼柱內，安裝方便，快捷，且避免了鋼柱與鋼梁之間的純剛性連接，保持一定的柔性，在地震過程中，可以有效耗散地震能量，防止結構整體倒塌；多個斜桿中每一組相互交叉設置的斜桿相當于一被動阻尼控制裝置，具有被動控制特點，使得鋼梁與鋼柱結合成的抗震節點在抗震荷載作用下具有很好的耗能能力，可以根據抗震設防要求的不同進行參數調節，更加有效地實現耗能減震，進而提高全裝配式預應力混凝土框架結構整體抗震性能。托座用于在鋼柱和鋼梁的節點附近提供剛性支撐，以保持框架結構整體的剛性，在實際應用中，托座的兩個三角形的一個腰與鋼梁的上翼緣或者下翼緣通過焊縫連接固定；托座的另一個腰與鋼柱的“C”形開口的翼緣可通過鉚接、螺栓連接或焊縫連接固定；托座與鋼柱的“C”形開口的翼緣通過螺栓連接時一定要使用大的、高強度螺栓，以保證節點為剛性連接。

鋼柱和鋼梁存在剪切作用，可有效改善型鋼梁與混凝土的粘結性能；合理設計鋼梁和鋼柱組成的框架結構抗震節點，不僅可以有效解決實腹式鋼骨混凝土梁與柱節點交叉穿筋處理較困難的問題，而且可以有效提高結構的抗震性能和耗能能力，進入塑性階段，在大變形情況下，抗震節點及鋼梁側設置的交叉斜桿能夠起到很好的耗能作用，成為耗能減震裝置。

本發明的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

附圖說明

圖1為本發明所述的全裝配式預應力混凝土框架結構抗震節點的正視結構示意圖；

圖2為本發明圖1中的B部分的剖面結構示意圖；

圖3為本發明的一個實施例中的圖1中的A部分的剖面結構示意圖；

圖4為本發明的另一個實施例中的圖1中的A部分的剖面結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。

應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。

如圖1、2所示，本發明提供一種全裝配式預應力混凝土框架結構抗震節點，包括：

鋼柱100，其為一具有縱向“C”型槽的柱型鋼；多組螺紋孔，其等距設置在“C”型槽101的內側壁上；鋼梁200，其一端通過第一緊固件可拆卸的連接至所述鋼柱的“C”型槽的開口內，且所述鋼梁的一端的端面201與所述鋼柱的“C”型槽的內側壁不接觸；第一緊固件300，其包括呈“丁”字狀交叉設置的第一螺栓301和第二螺栓302，所述第一螺栓的尾部固定設置在所述鋼梁的上翼緣上或者所述鋼梁的下翼緣上，所述第一螺栓的頭部螺紋連接至所述第二螺栓的中部；兩個第一螺母303，其一端分別螺紋連接至所述第二螺栓的兩端，且所述兩個第一螺母的另一端具有外螺紋，其中，任一個螺母的外螺紋和內螺紋的方向相同，兩個第一螺母的另一端分別與多組螺紋孔中的任一組螺紋孔可拆卸的連接；多個斜桿202，其每兩個一組呈交叉狀設置在所述鋼梁上，且多個斜桿的上端和下端分別焊接設置在所述鋼梁的上翼緣和下翼緣上，任一組呈交叉狀設置的斜桿的中部交叉處通過螺栓固定連接；托座400，其設置在所述鋼柱和所述鋼梁的連接處，所述托座為三角形結構鋼板，所述托座的兩個腰分別固定連接至所述鋼柱的“C”形開口的翼緣上和所述鋼梁的上翼緣或者下翼緣上。在上述方案中，鋼柱與鋼梁通過第一緊固件可拆卸的連接，第一緊固件的通過兩個第一螺母的內螺紋和外螺紋設置，在裝配過程中，只需要向外旋轉兩個第一螺母，其另一端就可以緊固入螺紋孔中，將鋼梁的一端固定至鋼柱內，安裝方便，快捷，且避免了鋼柱與鋼梁之間的純剛性連接，保持一定的柔性，在地震過程中，可以有效耗散地震能量，防止結構整體倒塌；多個斜桿中每一組相互交叉設置的斜桿相當于一被動阻尼控制裝置，具有被動控制特點，使得鋼梁與鋼柱結合成的抗震節點在抗震荷載作用下具有很好的耗能能力，可以根據抗震設防要求的不同進行參數調節，更加有效地實現耗能減震，進而提高全裝配式預應力混凝土框架結構整體抗震性能。托座用于在鋼柱和鋼梁的節點附近提供剛性支撐，以保持框架結構整體的剛性，在實際應用中，托座的兩個三角形的一個腰與鋼梁的上翼緣或者下翼緣通過焊縫連接固定；托座的另一個腰與鋼柱的“C”形開口的翼緣可通過鉚接、螺栓連接或焊縫連接固定；托座與鋼柱的“C”形開口的翼緣通過螺栓連接時一定要使用大的、高強度螺栓，以保證節點為剛性連接。

如圖2和3所示，在一個優選方案中，所述鋼梁包括相互叩設的上鋼梁203、中鋼梁204和下鋼梁205，所述上鋼梁的橫切面為形結構；所述下鋼梁的橫切面為倒置的形結構；所述中鋼梁為“C”型鋼，且所述中鋼梁的“C”形開口同時叩設在所述上鋼梁的下翼緣和所述下鋼梁的上翼緣上，使得所述中鋼梁的“C”形開口的上翼緣抵頂在所述上鋼梁的下翼緣上端的開口內，所述中鋼梁的“C”形開口的下翼緣抵頂在所述下鋼梁的上翼緣上端的開口內；且所述中鋼梁的開口與所述多個斜桿分設在所述鋼梁的兩側。在本方案中，由上鋼梁、中鋼梁和下鋼梁組合成的鋼梁，在受壓時，通過相互扣合的方式拼接成的鋼梁，可以明顯減小鋼梁的高厚比，使得鋼梁受壓承載力明顯加強，且在具有良好抗震荷載作用下還具有很好的耗能能力，進而提高全裝配式預應力混凝土框架結構整體抗震性能。在實際使用中，鋼筋可自所述鋼梁的上鋼梁或下鋼梁的形結構的上端的開口槽內穿入至節點，并且可穿入鋼柱的“C”形開口槽內，不僅可以有效解決實腹式鋼骨混凝土梁與柱節點交叉穿筋處理較困難的問題，而且可以有效提高結構的抗震性能和耗能能力，進入塑性階段，在大變形情況下，抗震節點及鋼梁側設置的交叉斜桿能夠起到很好的耗能作用，成為耗能減震裝置。

如圖4所示，在一個優選方案中，還包括第二緊固件，其包括第三螺栓500，其豎直設置在所述中鋼梁的“C”形開口內，且所述螺栓的兩端分別貫穿所述上鋼梁的下翼緣和所述下鋼梁的上翼緣后向兩端延伸設置；兩個第二螺母501，其分別固定設置在所述第一螺栓貫穿所述上鋼梁的下翼緣的側壁上和所述下鋼梁的上翼緣的側壁上；且所述兩個第二螺母的螺紋方向相反。在本方案中，第二緊固件用于加固上鋼梁、中鋼梁和下鋼梁之間的連接，以保持鋼梁的結構緊湊，提高其抗壓能力；且第二緊固件同樣通過螺栓和螺母的配合方式進行裝配，安裝方便快捷。

在一個優選方案中，所述鋼柱內設置有開口朝向相反方向的一對縱向“C”型槽，或者設置有開口方向相互垂直的一對縱向“C”型槽。在本方案中，設置了不同“C”型槽布局的鋼柱，以方便裝配位置的需要，符合標準化設計要求，保證整體安裝的順利施工。如圖3所示，在一個優選方案中，任一個第一螺母的長度為第二螺栓長度的0.4-0.5倍。在本方案中，第二螺栓的中部預留有裝配第一螺栓的螺紋孔，因此，在滿足其上的螺紋孔不被遮擋的同時，第一螺母的長度應足夠長，以方便其通過外螺紋裝配與鋼柱的螺紋孔的同時，任然通過內螺紋與第二螺栓具有足夠的螺紋連接長度，保證裝配安全。

如圖2所示，在一個優選方案中，所述兩個第一螺母的另一端螺紋連接至所述鋼柱的螺紋孔之后，再將所述兩個第一螺母的一端與所述第一螺紋焊接固定。

如圖1和圖2所示，在一個優選方案中，一個鋼梁的一端上分別通過上方和下方的兩個第一緊固件可拆卸的連接在所述鋼柱的“C”型槽的開口內。在本方案中，鋼梁的一端的上方和下方均設置有第一緊固件，保持裝配的力度的平衡，加強其連接的緊固度，保證裝配安全。

在一個優選方案中，相鄰兩個第二緊固件之間的距離為15-20cm。

如圖1所示，在一個優選方案中，還包括：多個弧形加強肋，其豎直設置在所述鋼梁的一側，且與所述中鋼梁的外側壁抵頂固定。多個弧形加強肋與多個斜桿相互呼應，保持鋼梁的上鋼梁、中鋼梁和下鋼梁之間的結構緊密，使得鋼梁受壓承載力明顯加強。

如圖1所示，在一個優選方案中，所述多個弧形加強肋在垂直于所述鋼梁的軸線方向上，與多個斜桿相互錯開設置。

盡管本發明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。