鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)專利技術(shù)綜述

卓雷棚

摘 要： 鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)是高層建筑很重要的部分，本綜述分析了鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的技術(shù)發(fā)展、專利申請(qǐng)和發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞： 鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)；技術(shù)發(fā)展；專利申請(qǐng)；發(fā)展趨勢(shì)

1.引言

在高層鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中梁柱節(jié)點(diǎn)的合理設(shè)計(jì)是保證結(jié)構(gòu)安全的重要一環(huán)，雖然鋼材是強(qiáng)度高、延性好的均質(zhì)材料，但鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件易于發(fā)生屈曲、失穩(wěn)和脆性破壞，而構(gòu)件的失穩(wěn)和脆性破壞又幾乎發(fā)生在梁柱連接節(jié)點(diǎn)區(qū)。因此，在研究鋼結(jié)構(gòu)問題當(dāng)中，梁柱節(jié)點(diǎn)的研究首當(dāng)其沖。

2.鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)發(fā)展歷程

2.1.國(guó)外發(fā)展歷程

從圖2中可看出日本作為一個(gè)地震高發(fā)區(qū)，其對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)的研究很早就開始了，并取得了很多突破性的進(jìn)展。

2.2.國(guó)內(nèi)發(fā)展歷程

國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)發(fā)展歷程如圖2所示，從圖中可看出梁柱節(jié)點(diǎn)的研究起步較晚，很多都借鑒了日本的經(jīng)驗(yàn)。

3.鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)專利分析

在SIPOABS里用IC分類號(hào)E04B1/24、E04B1/58和關(guān)鍵詞steel，beam？、girder？？，column？、pipe？、pillar？？檢索得到的4311篇專利文獻(xiàn)為樣本進(jìn)行分析。

從圖3中可以看出，在1985年以前每年的申請(qǐng)量非常少，筆者分析在1985年以前梁柱主要為混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。隨著各國(guó)鋼產(chǎn)量的提高，鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)才發(fā)展起來，現(xiàn)已成為梁柱最常用的形式。

從圖4中可以看出，鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的專利申請(qǐng)88%都集中在日本和中國(guó)。這種分布反映出上述國(guó)家和地區(qū)是專利申請(qǐng)的主要目標(biāo)國(guó)或地區(qū)，同時(shí)說明全球鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)技術(shù)申請(qǐng)人對(duì)這些國(guó)家和地區(qū)的重視程度比較高。另外，日本為地震高發(fā)區(qū)，十分重視理論研究和技術(shù)開發(fā)，而中國(guó)在很多地方都有參考日本。

從圖5中可以看出鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)在我國(guó)的申請(qǐng)量呈逐年上升的趨勢(shì)，這主要是因?yàn)槲覀兏邔咏ㄖ手鹉暝鲩L(zhǎng)趨勢(shì)，隨著我們高層建筑還在進(jìn)一步增長(zhǎng)，我國(guó)在鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的研究上還會(huì)有進(jìn)一步的提高，鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)在我國(guó)的研究也很有必要性。

4.結(jié)語

隨著高層建筑的不斷增多，而鋼結(jié)構(gòu)又是高層建筑中很重要的組成部分，其中鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)對(duì)整個(gè)建筑的影響很大。目前鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是增強(qiáng)梁柱節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度、簡(jiǎn)化施工。

鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)處的強(qiáng)度對(duì)整個(gè)建筑的影響很大，因此，一直以來人們都把鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度、抗震性能作為首要研究對(duì)象。目前關(guān)于增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的方法為提高焊縫施工質(zhì)量、增強(qiáng)連接件強(qiáng)度、設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)板及削弱梁轉(zhuǎn)移梁柱節(jié)點(diǎn)塑性鉸。

由于鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)不能實(shí)現(xiàn)絕對(duì)的剛性連接和鉸接，近年來申請(qǐng)人將注意力轉(zhuǎn)向了半剛性連接，半剛性連接將剛接連接和鉸接很好的結(jié)合在了一起，提高了鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的同時(shí)也簡(jiǎn)化了施工，筆者認(rèn)為其將成為主要的連接方式。■

參考文獻(xiàn)

[1] 陳 宏，石永久，王元清，等.鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)受力性能的非線性分析[J].工業(yè)建筑，2001（5）：56-58.