一种重组竹带悬臂梁段的自复位抗震节点及重组竹框架的制作方法

本发明属于工程竹结构构件制作，具体而言，涉及一种重组竹带悬臂梁段的自复位抗震节点及重组竹框架，适用于建筑工程中重组竹框架梁柱节点的连接。

背景技术：

1、重组竹材不仅保留了原竹生长周期短，生态环保，强度高和韧性好等优良特点，同时，兼具可预制装配，阻燃性好的优点。结合国家对竹产业发展的大力支持，倡导节能减排生态保护的政策，重组竹作为一种新型绿色环保材料，符合我国“碳达峰”和“碳中和”的目标，具有广阔的应用前景。

2、在建筑工程领域，目前对重组竹结构的整体性能和构件受力性能开展的相关研究少且深入不够，重组竹构件间的连接形式和施工工艺也未形成相关规范。因此，重组竹框架梁柱节点难以大规模推广应用，尤其是当将重组竹框架梁柱节点应用于高烈度抗震设防区时，更需重点考虑节点的构造细节。

3、中国专利申请号202320355890.2公开了一种重组竹梁柱节点连接结构，具体为，在重组竹柱两侧设置两平行钢板，采用高强螺栓贯穿重组竹柱固定，同时，同样采用两平行钢板和高强螺栓将重组竹梁一端固定，在重组竹梁柱节点连接处用焊接连接重组竹梁、重组竹柱固定的钢板。该连接结构传力简单，构造简约，但各钢板连接处均采用焊接连接，塑性、韧性差，疲劳强度低，焊缝质量难以保证；同时，连接面积少，对节点强度的提高有限，特别是在强震作用下容易出现焊缝及焊缝附近母材的脆性撕裂。

4、中国专利申请号201320112104.2公开了一种重组竹框架结构的梁柱节点连接，具体为，一金属连接件由沿梁柱接触面的金属板和垂直方向两个插入梁端的平行金属板强焊而成，重组竹柱侧壁上有一与金属连接件平行的金属板，金属连接件与金属板通过螺栓连接贯穿重组竹柱；同时，插入重组竹梁的两平行金属板采用螺栓与重组竹梁连接。该梁柱节点连接虽能够很好地传力，施工时安装较简单，实用方便，但该梁柱节点连接中的重组竹梁仅依靠螺栓孔壁承压受力，易产生重组竹梁横纹受拉破坏，导致节点失效；另该梁柱节点连接未考虑消能减震，在地震作用时，金属连接件与重组竹碰撞挤压容易导致结构破坏，地震作用后结构易产生塑性变形，基本不能恢复正常使用。

5、即，目前重组竹框架梁柱节点主要以钢填板、螺栓连接为主，地震作用下钢板对竹材的局部挤压易使节点核心区发生破坏，抗震性能差，震后框架整体损伤大，难以实现恢复正常使用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种重组竹带悬臂梁段的自复位抗震节点及重组竹框架，主要解决强震作用下重组竹框架结构易发生脆性破坏及震后难恢复的问题。

2、为实现本发明目的，采用的技术方案为：一种重组竹带悬臂梁段的自复位抗震节点，包括垂直布置的重组竹柱、重组竹梁，重组竹梁包括水平对接的重组竹悬臂梁、重组竹普通梁；所述重组竹悬臂梁对接端与重组竹普通梁对接端共同嵌设有钢填板连接件，钢填板连接件通过螺栓分别与重组竹悬臂梁、重组竹普通梁固定；所述重组竹悬臂梁、重组竹普通梁、重组竹柱通过共同贯穿设置的预应力钢绞线固定连接。

3、进一步的，所述重组竹悬臂梁对接端和重组竹普通梁对接端均开设有条形凹槽，重组竹悬臂梁对接端与重组竹普通梁对接端贴合，且钢填板连接件两端分别嵌设在两个条形凹槽内。

4、进一步的，所述钢填板连接件包括重组竹板和钢板，重组竹板夹设在两块钢板之间，且钢板外侧还设有复合橡胶片。

5、进一步的，所述复合橡胶片与重组竹普通梁上的条形凹槽槽壁配合，或复合橡胶片与重组竹悬臂梁上的条形凹槽槽壁配合。

6、进一步的，所述预应力钢绞线两端均通过锚具固定。

7、进一步的，所述预应力钢绞线为多根，且多根预应力钢绞线呈矩形阵列对称排布。

8、进一步的，所述重组竹悬臂梁对接端外侧与重组竹普通梁对接端外侧共同安装有狗骨削弱盖板。

9、进一步的，所述狗骨削弱盖板的宽度方向与钢填板连接件的厚度方向一致。

10、进一步的，所述狗骨削弱盖板为两个，两个狗骨削弱盖板呈对称排布，且两个狗骨削弱盖板通过长螺栓共同固定。

11、进一步的，所述重组竹悬臂梁与重组竹柱上共同安装有带肋连接件。

12、进一步的，所述带肋连接件为两个，两个带肋连接件对称布置在重组竹悬臂梁上。

13、进一步的，所述重组竹普通梁延伸端还设有预应力连接件，预应力钢绞线贯穿预应力连接件通过锚具与其固定，且预应力钢绞线另一端贯穿重组竹梁后通过锚具与其固定。

14、一种重组竹框架，包括如上所述的自复位抗震节点，且重组竹柱、重组竹悬臂梁均为两个，两个重组竹悬臂梁分别位于重组竹普通梁两端，两个重组竹柱分别位于两个重组竹悬臂梁外侧。

15、进一步的，所述重组竹梁为两个，两个重组竹梁相互平行。

16、本发明的有益效果是：

17、1、本发明施工工艺简单，装配便利。重组竹柱、重组竹悬臂梁、重组竹普通梁、钢填板连接件，预应力钢绞线等均能在工厂预制完成，最后在施工现场进行装配、张拉以及锚定即可。本发明施工简单、效率高，装配便利，能有效缩短工期。

18、2、本发明在强震作用下节点工作性能可靠，耗能减震效果好。本发明遵从“强节点弱构件，强柱弱梁”的设计原则，重组竹悬臂梁与重组竹柱采用带肋连接件连接，使塑性变形或破坏发生在薄弱处即重组竹悬臂梁与重组竹普通梁连接处，最大程度上保护主体结构，使主体结构免于损伤破坏。本发明在地震作用下，重组竹普通梁与重组竹悬臂梁发生转动时会拉伸相应的狗骨削弱盖板，以此增加节点的承载能力和耗能能力，有效降低地震对主体结构造成的损伤；同时，本发明中通过预应力钢绞线在地震过程中为节点提供恢复力，降低结构在地震作用下的响应。另外，地震作用下本发明中通过钢填板连接件中的复合橡胶片与重组竹普通梁相对滑动摩擦耗散能量，且本发明中的螺栓与螺栓孔ⅰ间的相对滑动也可耗散部分能量；而在钢填板之间内嵌重组竹板加固，改善了由于竹材横纹承压能力低，在地震作用下钢填板连接件节点处竹材容易出现劈裂破坏的问题。

19、3、本发明在震后具有较好的可恢复性。预应力钢绞线通过张拉获得一定初始预拉力，在地震过程中及震后为节点提供恢复力，震中对地震的响应降低，并在震后使结构达到复位效果；同时，狗骨削弱盖板通过塑性变形耗能，钢填板连接件通过相对滑动耗能，地震作用对主体结构的损伤有效降低，震后可通过更换狗骨削弱盖板恢复正常使用。

技术特征：

1.一种重组竹带悬臂梁段的自复位抗震节点，其特征在于，包括垂直布置的重组竹柱(1)、重组竹梁，重组竹梁包括水平对接的重组竹悬臂梁(2)、重组竹普通梁(3)；所述重组竹悬臂梁(2)对接端与重组竹普通梁(3)对接端共同嵌设有钢填板连接件(7)，钢填板连接件(7)通过螺栓分别与重组竹悬臂梁(2)、重组竹普通梁(3)固定；所述重组竹悬臂梁(2)、重组竹普通梁(3)、重组竹柱(1)通过共同贯穿设置的预应力钢绞线(4)固定连接。

2.根据权利要求1所述的重组竹带悬臂梁段的自复位抗震节点，其特征在于，所述重组竹悬臂梁(2)对接端和重组竹普通梁(3)对接端均开设有条形凹槽(2-1)，重组竹悬臂梁(2)对接端与重组竹普通梁(3)对接端贴合，且钢填板连接件(7)两端分别嵌设在两个条形凹槽(2-1)内。

3.根据权利要求2所述的重组竹带悬臂梁段的自复位抗震节点，其特征在于，所述钢填板连接件(7)包括重组竹板(7-1)和钢板(7-2)，重组竹板(7-1)夹设在两块钢板(7-2)之间，且钢板(7-2)外侧还设有复合橡胶片(7-3)。

4.根据权利要求3所述的重组竹带悬臂梁段的自复位抗震节点，其特征在于，所述复合橡胶片(7-3)与重组竹普通梁(3)上的条形凹槽(2-1)槽壁配合，或复合橡胶片(7-3)与重组竹悬臂梁(2)上的条形凹槽(2-1)槽壁配合。

5.根据权利要求1所述的重组竹带悬臂梁段的自复位抗震节点，其特征在于，所述预应力钢绞线(4)两端均通过锚具(5)固定；优选的，所述预应力钢绞线(4)为多根，且四根预应力钢绞线(4)呈矩形阵列对称排布。

6.根据权利要求1所述的重组竹带悬臂梁段的自复位抗震节点，其特征在于，所述重组竹悬臂梁(2)对接端外侧与重组竹普通梁(3)对接端外侧共同安装有狗骨削弱盖板(8)。

7.根据权利要求6所述的重组竹带悬臂梁段的自复位抗震节点，其特征在于，所述狗骨削弱盖板(8)的宽度方向与钢填板连接件(7)的厚度方向一致；优选的，狗骨削弱盖板(8)为两个，两个狗骨削弱盖板(8)呈对称排布，且两个狗骨削弱盖板(8)通过长螺栓共同固定。

8.根据权利要求1所述的重组竹带悬臂梁段的自复位抗震节点，其特征在于，所述重组竹悬臂梁(2)与重组竹柱(1)上共同安装有带肋连接件(6)；优选的，所述带肋连接件(6)为两个，两个带肋连接件(6)对称布置在重组竹悬臂梁(2)上。

9.根据权利要求1所述的重组竹带悬臂梁段的自复位抗震节点，其特征在于，所述重组竹普通梁(3)延伸端还设有预应力连接件(9)，预应力钢绞线(4)贯穿预应力连接件(9)通过锚具(5)与其固定，且预应力钢绞线(4)另一端贯穿重组竹柱(1)后通过锚具(5)与其固定。

10.一种重组竹框架，其特征在于，包括如权利要求1-8中任意一项上所述的自复位抗震节点，且重组竹柱(1)、重组竹悬臂梁(2)均为两个，两个重组竹悬臂梁(2)分别位于重组竹普通梁(3)两端，两个重组竹柱(1)分别位于两个重组竹悬臂梁(2)外侧。

技术总结
本发明公开了一种重组竹带悬臂梁段的自复位抗震节点及重组竹框架，属于工程竹结构构件制作技术领域，包括垂直布置的重组竹柱、重组竹梁，重组竹梁包括水平对接的重组竹悬臂梁、重组竹普通梁；所述重组竹悬臂梁对接端与重组竹普通梁对接端共同嵌设有钢填板连接件，钢填板连接件通过螺栓分别与重组竹悬臂梁、重组竹普通梁固定；所述重组竹悬臂梁、重组竹普通梁、重组竹柱通过共同贯穿设置的预应力钢绞线固定连接。本发明主要解决强震作用下易发生脆性破坏及震后难恢复的问题，且施工工艺简单，装配便利，在强震作用下节点工作性能可靠，耗能减震效果好，且在震后具有可恢复性。

技术研发人员：周巧玲,赵仕兴,熊峰,杨姝姮,夏静,罗麒锐,张明,陈述伟,余志祥,齐锦秋
受保护的技术使用者：四川省建筑设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/18