一种内藏剪切型摩擦阻尼器的钢结构仿古建筑中节点

1.本实用新型属于仿古建筑钢结构体系领域，涉及内藏剪切型摩擦阻尼器的钢结构仿古建筑中节点。


背景技术：

2.中国古建筑造型优美、气势恢宏，而仿古建筑既继承了古建筑的特点，又在现代技术相结合，运用现代建筑材料模仿古建筑的形制，既展现出古建筑的古典美，还提高了结构的耐久性。将钢结构运用在仿古建筑中形成钢结构仿古建筑，不仅可以传承与创造出具有历史特色和地域风格的新型建筑，而且还可以发挥出钢结构强重比大、工业化制作程度高、环保、施工周期短等优势。
3.摩擦阻尼器在地震较小时，不发生滑动或变形极小，仅为结构提供抗侧刚度，满足正常使用要求；在中震或大震作用下，摩擦阻尼器在主体结构件屈服之前，达到摩擦力后产生滑移进入工作状态，摩擦阻尼器进入工作状态后为结构提供附加阻尼，利用摩擦滞回变形耗散能量。摩擦阻尼器具有初始刚度大、耗能能力强、性能稳定、造价低廉、连接简单快捷等优点，因此，可以将它可用于仿古建筑中。
4.钢结构仿古建筑梁柱节点的受力和抗震性能是其结构体系的核心，在钢结构仿古建筑梁柱节点的翼缘焊接处，尤其是梁端翼缘和柱连接焊缝和斗栱构件与梁柱连接处易开裂，从而造成梁柱节点的脆性破坏。因此，解决在钢结构仿古建筑的梁柱节点的破坏问题，对于钢结构仿古建筑的古典美和抗震性能具有重要意义。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种在梁柱节点处设置剪切型摩擦阻尼器来增加节点的阻尼装置，该装置能够在钢结构仿古建筑加载过程中消耗输入地震的能量，使梁端翼缘和柱连接处焊缝不易发生断裂，从而减少对斗栱构件的破坏。
6.为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
7.根据本实用新型提供的一个实施例，本实用新型提供了一种内藏剪切型摩擦阻尼器的钢结构仿古建筑中节点，包括由圆钢管下柱、方钢管上柱和矩形截面钢梁组成的梁柱节点，在圆钢管下柱与方钢管上柱连接处连接有矩形截面钢梁，在圆钢管下柱两侧与矩形截面钢梁之间对称设置有斗栱构件，斗栱构件包括斗构件和栱构件，在栱构件内设剪切型摩擦阻尼器，剪切型摩擦阻尼器通过铰接斗构件中的梁底水平板连接矩形截面钢梁，通过铰接斗构件中的柱连接件连接圆钢管下柱。
8.优选的，所述梁柱节点中圆钢管下柱与方钢管上柱为转换柱，方钢管上柱底部镶装在圆钢管下柱内，通过圆钢管下柱柱内设方形加肋板连接的柱顶加强环连接，矩形截面钢梁连接在转换柱上。
9.优选的，一对剪切型摩擦阻尼器位于圆钢管下柱与圆钢管下柱上方两侧的矩形截面钢梁之间。
10.优选的，所述剪切型摩擦阻尼器包括柱约束板、摩擦片和梁约束板，柱约束板和梁约束板之间通过高强螺栓连接。
11.优选的，所述柱约束板和梁约束板分别为两块；两两插接连接，摩擦片设在插接接触面上。
12.优选的，柱约束板、摩擦片和梁约束板上设有环形预留孔，高强螺栓贯穿在环形预留孔中滑动连接。
13.优选的，柱约束板端部呈45
°
夹角连接柱侧面水平板，柱侧面水平板铰接柱连接件，柱连接件与圆钢管下柱连接。
14.优选的，所述圆钢管下柱上设有支座，柱连接件与支座连接。
15.优选的，梁约束板端部呈45
°
夹角连接梁连接件，梁连接件铰接梁底面水平板，梁底面水平板与矩形截面钢梁底部焊接连接。
16.优选的，上斗构件呈倒台基型，栱构件呈空心长方形，将剪切型摩擦阻尼器置于其中。
17.本实用新型具有以下有益效果：
18.一对剪切型摩擦阻尼器位于圆钢管下柱与圆钢管下柱下方两侧的矩形截面钢梁之间，梁柱约束板插接连接，摩擦片设在插接接触面上。在施加反复荷载较小时，剪切型钢摩擦阻尼器可作为梁柱节点处的支撑增强了整个结构的抗侧刚度。当地震作用较大时，由于剪切型摩擦阻尼器两端受到铰接约束，在阻尼系统中产生阻力弯矩，两块约束板之间发生相对滑动，设置在接触板处的摩擦片发生相对挤压、摩擦，将动能转化为摩擦产生的内能，抑制了梁端翼缘和柱连接焊缝和斗栱构件与梁柱连接处的开裂，从而减少了钢结构仿古建筑节点间的斗栱构件的破坏，不但提高了结构体系的抗震性能，也保证了美观性。
附图说明
19.图1是本实用新型的整体结构立体图；
20.图2是本实用新型的剪切型摩擦阻尼器图；
21.图3是本实用新型的斗栱构件图；
22.图4是本实用新型的支座；
23.图5是本实用新型的梁柱焊接截面图；
24.图6是本实用新型柱顶加强环与方形加肋板结构示意图。
25.其中，1为圆钢管长柱、2为方钢管短柱、3为矩形截面钢梁、4为方形加肋板、5为柱顶加强环、6为支座、7为柱连接件、8为柱侧面水平板、9为梁底面水平板、10为梁连接件、11为柱约束板、12为梁约束板、13为摩擦片、14为高强螺栓、15为环形预留孔、16为栱构件、17为斗构件。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
27.如图1、图2所示，一种内藏剪切型摩擦阻尼器的钢结构仿古建筑中节点，包括圆钢管下柱1、方钢管上柱2和矩形截面钢梁3组成的梁柱节点，在圆钢管下柱1的柱顶位置设置方钢管上柱2，在圆钢管下柱1两侧与矩形截面钢梁3之间对称设置有斗构件17和栱构件16，
在栱构件16内附设有剪切型摩擦阻尼器。剪切型摩擦阻尼器通过铰接斗构件17中的梁底水平板9连接矩形截面钢梁3，通过铰接斗构件中的柱连接件连接圆钢管下柱。
28.参见图3所示，剪切型摩擦阻尼器包括柱约束板11、摩擦片13和梁约束板12，柱约束板11和梁约束板12之间通过高强螺栓14连接。剪切型摩擦阻尼器的柱约束板11为两块，分别与柱侧面水平板8呈45
°
等分焊接相连。梁约束板12为两块，分别柱约束板11相夹连接，另一侧与柱连接件10呈45
°
等分焊接相连。柱约束板11、梁约束板12连接部分设置3块摩擦片13，分别夹在每个柱约束板11和梁约束板12之间。柱约束板11、梁约束板12和摩擦片13连接部分设置环形预留孔15，高强螺栓14贯穿在环形预留孔15中滑动连接，以保证其摩擦片13能够有效的工作。
29.梁约束板12的右侧与梁连接件10等分焊接相连，柱连接件10与梁底面水平板9通过高强螺栓14相连接，梁底面水平板9与矩形截面钢梁3底部焊接相连。
30.圆钢管下柱1上设有支座6，如图4所示，支座6穿过圆钢管长柱1焊接相连。剪切型摩擦阻尼器的支座6与圆钢管长柱1焊接相连，支座6的另一侧与柱连接件7通过高强螺栓14相连，柱连接件7的另一侧与柱侧面水平板8焊接相连，其中，柱连接件7为圆柱型连杆，柱连接件7与支座6连接。
31.参见图5所示，斗栱构件中的斗构件17由8块钢板焊接而成，呈倒台基型，其中上表面与矩形截面钢梁3焊接相连；栱构件16由7块钢板焊接而成，其侧面与圆钢管长柱1焊接相连，上表面与斗构件17底部焊接相连。
32.参见图6所示，圆钢管长柱1和方钢管短柱2转换柱，将方钢管短柱2穿过圆钢管长柱1的柱顶端，其中圆柱加肋板4深入圆钢管长柱1柱顶内，并在接触部位进行焊接，柱顶加强环5焊接在圆钢管长柱1顶上，与方钢管短柱2相连接。
33.本实用新型具体安装步骤如下：
34.步骤一：将方钢管短柱2焊接在圆钢管长柱1的内部，并通过方形加肋板4相连；在圆钢管长柱1顶上焊接柱顶加强环5，并与方钢管短柱2相连接；将矩形截面钢梁3与圆钢管长柱1上部相连，形成具有钢结构仿古建筑的梁柱节点体系。
35.步骤二：在圆钢管长柱1上焊接支座6。
36.步骤三：在支座6的两侧通过高强螺栓14连接柱连接件7，在柱连接件7的另一侧焊接柱侧面水平板8。
37.步骤四：在柱侧面水平板8的另一侧焊接柱约束板11，焊接角度为45
°
。
38.步骤五：在两块柱约束板11的下侧安装摩擦片13，并依次连接梁约束板12和摩擦片13，并通过高强螺栓14在其环形预留孔15上进行紧固连接。
39.步骤六：将梁约束板12的另一侧焊接梁连接件10。
40.步骤七：将梁连接件10通过高强螺栓14与梁底面水平板9紧密相连。
41.步骤八：在梁底面水平板9正上方与矩形截面钢梁3焊接相连。
42.步骤九：将栱构件16的下部端口与圆钢管长柱1进行焊接，斗构件17的上部端口与矩形截面钢梁3进行焊接。
43.本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。