本實(shí)用新型涉及土木工程的塑性鉸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變截面的柱梁節(jié)點(diǎn)塑性鉸。

背景技術(shù)：

介于我國是個(gè)多發(fā)地震的國家，因此建筑設(shè)計(jì)中進(jìn)行抗震設(shè)防必不可少，在當(dāng)下的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，一般都是按照“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”和“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的理念去進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。但是從實(shí)際的地震來臨建筑損壞的程度來看，往往出現(xiàn)如“強(qiáng)梁弱柱”的情況，主要是因?yàn)樵谝话愕目蚣芙Y(jié)構(gòu)之中，梁由于上下板和墻的約束作用，以及同時(shí)現(xiàn)行抗震規(guī)范對于梁柱節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造規(guī)定，往往節(jié)點(diǎn)處鋼筋分布多而密，承受了較大的承載力，所以在實(shí)際的情況下才會出現(xiàn)梁未被破壞反而柱端破壞而造成巨大損失的現(xiàn)實(shí)。

目前土木工程的塑性鉸結(jié)構(gòu)主要有：在安全性的保障下減少梁柱的配筋、將梁分為兩段并在連接處加以阻尼器來減震或者在內(nèi)部加以塑形耗能材料如高阻尼橡膠等等，這些措施也會產(chǎn)生在節(jié)點(diǎn)處強(qiáng)度不足、施工較麻煩以及經(jīng)濟(jì)性不高等缺點(diǎn)，雖然也能實(shí)現(xiàn)梁端先產(chǎn)生塑性鉸破壞再使柱后破壞的情形，但是大面積推廣較難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種變截面柱梁節(jié)點(diǎn)塑性鉸，通過地震下梁段塑性鉸的作用，使得梁在柱之前破壞，保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

一種變截面柱梁節(jié)點(diǎn)塑性鉸，包括兩個(gè)碳纖維柱1之間連接的彈力混凝土梁2，彈力混凝土梁2的跨中部位配置若干上下的主受力鋼筋5，彈力混凝土梁2的中軸線配置的構(gòu)造腰筋4橫穿整個(gè)彈力混凝土梁2；彈力混凝土梁2靠近碳纖維柱1的兩端上下各開一個(gè)能形成塑性鉸的凹槽3。

所述的凹槽3距離碳纖維柱1的長度取彈力混凝土梁2有效高度H₀；凹槽3處塑性鉸長度取彈力混凝土梁2的有效高度H₀的0.2～0.5。

所述的凹槽3的下端布置有彎曲筋6伸長至碳纖維柱1中進(jìn)行錨固。

所述的彈力混凝土梁2靠近碳纖維柱1的兩端配置加密箍筋7。

所述的彈力混凝土梁2靠近碳纖維柱1的兩端以及跨中部位的均采用彈力水泥材料。

本實(shí)用新型的有益效果為：

碳纖維柱1加入與彈力混凝土梁2在節(jié)點(diǎn)處的強(qiáng)度與連接力，保證碳纖維柱1在地震下的穩(wěn)定性；同時(shí)在靠近碳纖維柱1兩側(cè)與跨中部位的彈力混凝土梁2均采用彈性水泥材料制成，彈性混凝土比普通的混凝土抗裂性能高500倍，質(zhì)量輕40％左右，而在凹槽3處的梁截面混凝土按照設(shè)計(jì)要求選擇相對應(yīng)的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行澆筑，通過利用彈性混凝土更大的強(qiáng)度來保證地震作用下，彈力混凝土梁2和碳纖維柱1連接節(jié)點(diǎn)處能承受較大的彎曲變形，凹槽3處變截面處梁首先形成塑性鉸發(fā)生首要破壞。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)敘述。

參照圖1，一種變截面柱梁節(jié)點(diǎn)塑性鉸，包括兩個(gè)碳纖維柱1之間連接的彈力混凝土梁2，彈力混凝土梁2的跨中部位按設(shè)計(jì)要求配置若干上下的主受力鋼筋5，彈力混凝土梁2的中軸線配置的構(gòu)造腰筋4橫穿整個(gè)彈力混凝土梁2；彈力混凝土梁2靠近碳纖維柱1的兩端上下各開一個(gè)能形成塑性鉸的凹槽3。

所述的凹槽3距離碳纖維柱1的長度取彈力混凝土梁2有效高度H₀；凹槽3處塑性鉸長度取彈力混凝土梁2的有效高度H₀的0.2～0.5。

所述的凹槽3的下端布置有彎曲筋6伸長至碳纖維柱1中進(jìn)行錨固，防止凹槽3變截面處的彈力混凝土梁2在正常使用情況下發(fā)生較大的剪切變形。

所述的彈力混凝土梁2靠近碳纖維柱1的兩端配置加密箍筋7，加密箍筋7來防止梁柱節(jié)點(diǎn)處的剪切破壞。

所述的彈力混凝土梁2靠近碳纖維柱1的兩端以及跨中部位的均采用彈力水泥材料。

并本實(shí)用新型的工作原理為：

首先彈力混凝土梁2在上下凹槽3處的截面高度小于整體的截面高度，形成一個(gè)類似變截面，使得其在地震來臨時(shí)作為一個(gè)塑性鉸更容易在較大的彎曲變形下先斷裂破壞，來保證彈力混凝土梁2先破壞，碳纖維柱1后破壞。

碳纖維柱1加大了節(jié)點(diǎn)處的強(qiáng)度與連接力，保證碳纖維柱1與連接節(jié)點(diǎn)在地震下的強(qiáng)度、穩(wěn)定性；同時(shí)彈力混凝土梁2在靠近碳纖維柱1兩側(cè)與跨中部位的均采用彈力水泥材料，在凹槽3處梁混凝土按照設(shè)計(jì)要求選擇相對應(yīng)的水泥進(jìn)行澆筑，利用彈力混凝土比普通的混凝土抗裂性能高強(qiáng)度大，重量輕且變形程度大、延彈性好的力學(xué)特性，使得在地震下彈力混凝土梁2跨中與端部部分能夠形成較大的撓度變形，凹槽3處梁因?yàn)樽兘孛娑鴺O限強(qiáng)度低于其余區(qū)域彈性混凝土的強(qiáng)度形成塑性鉸直至發(fā)生破壞，使整根彈力混凝土梁2破壞，最終破壞碳纖維柱1，形成“強(qiáng)柱弱梁”。