一种可更换连梁的连接结构及含有其的建筑的制作方法

本实用新型涉及工程结构耗能减震技术领域，特别是涉及一种可更换连梁的连接结构及含有其的建筑。

背景技术：

在高层以及超高层建筑结构中，一般将剪力墙作为主要的承重与抗侧力构件，由于建筑使用功能的需要，在剪力墙上设置洞口，形成由墙肢与连梁组成的联肢剪力墙。在地震作用下，连梁作为影响抗震剪力墙结构塑性耗能的关键部位，是延性剪力墙结构发生抗震破坏的第一道防线。然而，不论是传统的钢筋混凝土连梁，还是钢连梁或者型钢混凝土组合连梁，损伤后的修复或者更换工作都极为困难，且成本巨大。

近年来，可更换连梁被广泛关注，可更换连梁构造方式包括对连梁的部分区段进行削弱，或者附加一个阻尼耗能部件，该部分为耗能段，使强震下连梁的损伤和塑性变形主要集中于该区段。现有的耗能段和非耗能段主要通过高强螺栓连接，但该连接方式在出现较大地震往复运动时，容易出现螺栓滑移，不能保证有效传力。

因此，如何能创设一种能够有效传力且安拆便捷的可更换连梁的连接结构，成为当前业界急需改进的目标。

技术实现要素：

本实用新型要解决的第一个技术问题是提供一种能够有效传力且安拆便捷的可更换连梁的连接结构，避免出现螺栓滑移。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种可更换连梁的连接结构，包括耗能段、设置于所述耗能段两端的耗能段端板、一面用于与所述耗能段端板连接的非耗能段端板，所述非耗能段端板的另一面用于与连梁的非耗能段端部连接，所述耗能段端板和所述非耗能段端板上设有若干相互对应的螺栓孔且两者通过螺栓连接；所述耗能段端板和非耗能段端板两个中的一个上设有若干齿形相间布置的凸出部，另一个上设有若干与所述凸出部相对应的凹槽。

作为本实用新型的一种改进，所述耗能段端板上设有若干凸出部，所述非耗能段端板上设有若干与之相对应的凹槽，所述凸出部的高度小于所述凹槽的深度。

进一步改进，所述非耗能段端板上的螺栓孔为盲孔。

进一步改进，所述非耗能段端板朝向所述非耗能段的一面上设有若干锚筋，所述锚筋用于埋设于钢筋混凝土材质的连梁的非耗能段内。

进一步改进，所述锚筋与所述螺栓孔水平标高相同，并且呈交错布置。

进一步改进，所述耗能段端板的宽度比非耗能段端板小。

进一步改进，所述非耗能段端板朝向所述非耗能段的一面上设有抗剪键，所述抗剪键用于埋设于钢筋混凝土材质的连梁的非耗能段内。

进一步改进，所述抗剪键为工字钢抗剪键，所述工字钢抗剪键设置于所述非耗能段端板的中间位置。

进一步改进，所述耗能段为工字钢梁、金属阻尼器、摩擦阻尼器或粘性阻尼器；所述工字钢梁的侧方设有水平加劲肋和竖向加劲肋。

本实用新型要解决的第二个技术问题是提供一种地震时剪力墙不容易损坏，震后能够快速恢复使用功能的建筑。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。

一种建筑，含有上述的可更换连梁的连接结构。

采用这样的设计后，本实用新型至少具有以下优点：

1、该可更换连梁的连接结构的非耗能段端板和耗能段端板之间，通过螺栓传递弯矩，通过凸出部和凹槽相嵌合的结构来传递剪力，有效的实现了“弯剪分离”的传力机制，可靠性高、安拆便捷。

2、耗能段端板上的凸出部高度小于非耗能段端板上的凹槽深度，便于安装和震后拆卸。

3、锚筋用于埋设于钢筋混凝土材质的连梁的非耗能段内，在非耗能段和非耗能段端板之间传递弯矩，提高了传力的可靠性。

4、抗剪键用于埋设于钢筋混凝土材质的连梁的非耗能段内，在非耗能段和非耗能段端板之间传递剪力，提高了传力的可靠性。

5、工字钢抗剪键设置于非耗能段端板的中间位置，能够方便非耗能段端板的安装施工。

6、锚筋和螺栓孔相间布置能够避免非耗能段端板受力集中。

7、含有上述的可更换连梁的连接结构的建筑，在发生地震时，连梁的耗能段首先屈服耗能，能够避免非耗能段和剪力墙被损坏，震后只需要更换新的耗能段即可恢复连梁的功能，有益于快速恢复建筑的使用功能。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型的可更换连梁的连接结构的结构示意图；

图2是本实用新型的可更换连梁的连接结构的配合安装示意图；

图3为图1中螺栓孔的局部放大图；

图4为耗能段更换示意图；

图5为图2中的可更换连梁的连接结构沿图2中Ⅰ-Ⅰ线的剖视图；

图6为图5中的可更换连梁的连接结构沿图5中Ⅱ-Ⅱ线的剖视图；

图7为图5中的可更换连梁的连接结构沿图5中Ⅲ-Ⅲ线的剖视图；

图8为连梁的非耗能段预埋件的结构示意图；

图9为图8中非耗能段预埋件沿图8中Ⅳ-Ⅳ线的剖视图；

其中，1、耗能段，2、非耗能段，3、耗能段端板，4、非耗能段端板，5、螺栓，6、螺栓孔，7、锚筋，8、抗剪键，9、凹槽，10、凸出部，11、水平加劲肋，12、竖向加劲肋。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型提供了一种可更换连梁的连接结构，包括耗能段1，该耗能段1两端设有耗能段端板3，还包括用于安装于连梁的非耗能段2端部的非耗能段端板4。该耗能段端板3上设有若干呈齿形相间布置的凸出部10，该非耗能段端板4上设有若干凹槽9，该凸出部10可嵌入该凹槽9内。优选的所述凸出部10的高度可适当小于所述凹槽9的深度，便于安拆施工。

当然，也可以在耗能段端板3上设置凹槽9，在非耗能段端板4上设置凸出部10。而且，该耗能段端板3的宽度可适当小于非耗能段端板4的宽度，在保证连接强度的同时可节约材料。

该耗能段端板3和非耗能段端板4上设有若干相互对应的螺栓孔6且两者通过螺栓5连接。作为优选方案，可如图3所示，将该非耗能段端板4上的螺栓孔6设置为盲孔。耗能段1、耗能段端板3、非耗能段端板4均可在工厂完成加工，施工现场只需将非耗能段端板4安装于连梁的非耗能段2端部，将耗能段1通过凸出部10和凹槽9相配合的结构嵌入到两个非耗能段2之间，并使用高强度的螺栓5将耗能段1端板和非耗能段端板4紧固好即可。

该耗能段1可使用工字钢梁、金属阻尼器、摩擦阻尼器或粘性阻尼器等。使用工字钢梁时，可在工字钢梁的侧方设置水平加劲肋11和竖向加劲肋12，以增强该耗能段1的滞回耗能能力。当发生地震时，该耗能段1相对于非耗能段2首先屈服耗能，以保护非耗能段2和剪力墙不被损坏。地震作用过后，损伤的耗能段1通过拆除螺栓5，沿凸出部10和凹槽9的方向卸下，再按照图4所示方式，更换新的耗能段1即可恢复连梁的使用功能。

该可更换连梁的连接结构的非耗能段端板4和耗能段端板3之间，通过螺栓5传递弯矩，通过凸出部10和凹槽9相嵌合的结构来传递剪力，有效的实现了“弯剪分离”的传力机制，可靠性高、安拆便捷。

配合图5至图9所示，当连梁的非耗能段2为钢筋混凝土结构时，可在非耗能段端板4朝向非耗能段2的一面上设有若干锚筋7。为避免非耗能段端板4受力集中，该锚筋7可与螺栓孔6水平标高相同，但呈交错布置。耗能段端板3的宽度宜比非耗能段端板4小一些，在节省材料的同时，可以保证锚筋7与非耗能段端板4焊接区域与螺栓孔6能够交错布置。安装时将锚筋7埋设于钢筋混凝土材质的非耗能段2内，通过锚筋7传递地震时产生的弯矩。优选的所述锚筋7可呈L形，L形的锚筋7能够增强非耗能段端板4与连梁的非耗能段2的连接强度，能够更好的传递弯矩，另外，优选地，锚筋7与非耗能段端板4之间通过穿孔塞焊连接。

当然还可在非耗能段端板4朝向连梁的非耗能段2的面上设有抗剪键8，该抗剪键8用于埋设于钢筋混凝土材质的非耗能段2内，地震时通过该抗剪键8来传递剪力。优选的该抗剪键8可为工字钢抗剪键，该工字钢抗剪键可设置于该非耗能段端板4的中间位置，可便于连梁的非耗能段2施工。

本实用新型还提供了一种建筑，含有上述的可更换连梁的连接结构。当发生地震时，该建筑的连梁的耗能段1首先屈服耗能，能够很好的保护连梁的非耗能段2和剪力墙，避免非耗能段2和剪力墙被损坏，震后只需要更换新的耗能段1即可恢复连梁的功能，有益于快速恢复建筑的使用功能。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。