一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁-楼盖体系

摘要

本发明公开了一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁‑楼盖体系，属于装配式钢结构抗震技术领域。所述体系由柱、短梁、扁梁、井字形整体楼板、开孔板式金属阻尼器、连接楼板与扁梁的实腹螺旋弹簧销、填充层、连接短梁与扁梁的多种连接件组成。该体系采用预制装配施工，无需湿法作业，可有效缩短工期；且在地震作用下，井字形整体楼板会与扁梁产生相对滑动，实腹螺旋弹簧销会发生剪切塑性变形，削弱节点和削弱梁段会产生塑性变形，开孔板式金属阻尼器会在楼板拉压作用下产生塑性变形，上述塑性变形均可实现耗散地震能量，保护建筑整体安全的作用，同时由于塑性变形被控制在特定区域，可方便实现震后置换构件以实现结构可修复目的。

权利要求

1.一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁‑楼盖体系，其特征在于：短梁（2）刚性连接于柱（1）侧部，扁梁（5）与短梁（2）采用螺栓、盖板实现连接，盖板所用材料屈服强度低于短梁且端部截面截面积小于等于短梁工字形截面，从而构成削弱节点；盖板包括上翼缘顶部盖板（12）、上翼缘底部盖板（13）、腹板盖板（14）、下翼缘顶部盖板（15）和下翼缘底部盖板（16）；扁梁（5）与短梁（2）的上翼缘利用螺栓（11）、上翼缘顶部盖板（12）、上翼缘底部盖板（13）实现连接；进行连接时上翼缘顶部盖板（12）和上翼缘底部盖板（13）分别位于扁梁（5）与短梁（2）的上翼缘顶部与底部，在盖板螺栓孔与上翼缘螺栓孔对齐后插入螺栓（11）实现连接，上翼缘螺栓孔即短梁螺栓孔（4）和长圆螺栓孔（6）位于短梁（2）与扁梁（5）上翼缘的孔位；扁梁（5）与短梁（2）的腹板之间采用螺栓（11）与腹板盖板（14）实现连接，连接时腹板盖板（14）位于扁梁（5）和短梁（2）的腹板两侧，对齐腹板螺栓孔与腹板盖板（14）螺栓孔后插入螺栓（11）实现连接，腹板螺栓孔即短梁螺栓孔（4）和长圆螺栓孔（6）位于短梁（2）与扁梁（5）腹板的孔位；扁梁（5）与短梁（2）的下翼缘利用螺栓（11），下翼缘顶部盖板（15）和下翼缘底部盖板（16）进行连接，连接时下翼缘顶部盖板（15）位于扁梁（5）与短梁（2）的下翼缘顶部，下翼缘底部盖板（16）位于扁梁（5）与短梁（2）的下翼缘底部，对齐扁梁（5）与短梁（2）的下翼缘螺栓孔，下翼缘顶部盖板（15）和下翼缘底部盖板（16）螺栓孔后插入螺栓（11）实现连接，下翼缘螺栓孔即短梁螺栓孔（4）和长圆螺栓孔（6）位于短梁（2）与扁梁（5）下翼缘的孔位；

开孔板式金属阻尼器（17）通过边缘孔洞与楼板预埋扣件（9）和下翼缘扣件（3）扣合实现与楼板（8）和短梁（2）的连接，并在其上方铺设填充层（21），使填充层（21）与整体楼面位于同一水平面，填充层（21）包括防水层和隔音层；实腹螺旋弹簧销（20）穿过扁梁预留孔洞（7）插入楼板底部连接孔（10）中；实腹螺旋弹簧销（20）由中部圆柱状芯材与螺旋弹簧销组合而成，且螺旋弹簧销与中部圆柱状芯材之间存在一定空隙；所述螺旋弹簧销采用带凹痕或带肋等表面经过不光滑处理的金属板卷制圈而成；在螺旋弹簧销外部涂抹粘合剂；实腹螺旋弹簧销（20）在一端有帽状卡件，卡件直径大于实腹螺旋弹簧销直径与扁梁缘连接孔直径。

2.根据权利要求1所述的一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁‑楼盖体系，其特征在于：实腹螺旋弹簧销（20）非压缩状态下直径大于扁梁缘连接孔（7）与楼板底部连接孔（10）。

3.根据权利要求1所述的一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁‑楼盖体系，其特征在于：短梁（2）采用工字钢，短梁的下翼缘顶部设有下翼缘扣件（3），短梁（2）的端部预留有短梁螺栓孔（4）；短梁螺栓孔（4）分为上翼缘螺栓孔、下翼缘螺栓孔和腹板螺栓孔；上翼缘螺栓孔为取两排或四排，每排上翼缘螺栓孔均平行于短梁（2）的梁轴线方向，位置关于腹板中线轴对称，每排螺栓孔取2 8个。

~

4.根据权利要求1所述的一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁‑楼盖体系，其特征在于：扁梁（5）的上翼缘宽度小于下翼缘宽度；下翼缘长圆螺栓孔（6）总体可取2排、4排或6排，位置关于腹板中线轴对称，每排取2 8个；腹板长圆螺栓孔（6）总体呈2排或4排，每排~

取2 4个。

~

5.根据权利要求1所述的一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁‑楼盖体系，其特征在于：扁梁（5）通过连接件与短梁（2）连接时，盖板连接件根据需要选用普通热轧钢、低屈服点高延性软钢或形状记忆合金材料制作，盖板连接件均为矩形，连接件总截面积不大于短梁（2）工字钢截面面积，以确保在梁‑梁连接处构成削弱型节点；短梁（2）与扁梁（5）之间留有空隙，空隙宽度至少大于短梁（2）长度的0.1%，防止扁梁（5）在地震作用下与短梁（2）发生碰撞造成短梁（2）产生局部损伤。

6.根据权利要求1所述的一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁‑楼盖体系，其特征在于：开孔板式金属阻尼器（17）选用低屈服点软钢作为自身材料；对角线槽孔（18）与角部槽孔（19）均呈长条状，对角线槽孔与开孔板式金属阻尼器（17）边线呈45度角且平行排布，数量在3 8条之间；角部槽孔垂直于对角线槽孔（18），位于对角线槽孔（18）端部两侧，每~

侧一条，槽孔总面积占开孔板式金属阻尼器（17）总面积的15% 40%；开孔板式金属阻尼器~

（17）长度跟据短梁（2）长度进行调整，其侧边长度占短梁（2）总长度的30 90%。

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7.根据权利要求1所述的一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁‑楼盖体系，其特征在于：井字形整体楼板（8）边缘搁置在扁梁（5）下翼缘上，并与扁梁（5）下翼缘顶部贴合，贴合宽度应至少大于扁梁（5）下翼缘总宽度的5%；井字形整体楼板（8）边长为扁梁（5）总长度的70% 90%；在井字形整体楼板（8）四角部位有楼板预埋扣件（9）。

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说明书

一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁‑楼盖体系

技术领域

[0001] 本发明涉及一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁‑楼盖体系，属于装配式钢结构抗震技术领域。该体系采用构件工厂预制，现场装配的施工方法，避免了湿法作
业，施工简便快捷，性能安全可靠，地震作用下预设塑性铰区耗能并拥有多道减震防线，不
仅提高了整体耗能效率，更能有效地保证整体结构的安全。

背景技术

[0002] 装配式钢结构因其施工周期短，人力需求量小，工业化程度高，且钢材本身具有高强度，高延性的特点，其抗震性能也较为优越。综合前述优点，装配式钢结构符合现代社会
对于建造效率，建筑安全的普遍诉求。同时伴随着无湿法作业的全装配式概念与震后可通
过更换结构构件而实现结构性能恢复的概念的产生与发展，装配式钢结构具有巨大的发展
潜力。

[0003] 在现阶段的装配式钢结构施工与设计中，楼板与梁的连接多采用湿法作业且过于强调楼板与梁连接的整体性。这其中显然存在问题，其一湿法作业显著延长建筑的工期，对
建造效率产生一定的消极影响。其二过于强调梁与楼板的整体性会因楼板对梁的约束作用
与刚度贡献而使在地震作用下强柱弱梁的设计构想难以实现，使结构在地震作用时塑性变
形区域难以控制，不仅增加结构破坏的风险，还使得结构在震后修复时需要更换大量构件
用以完全恢复结构性能。同时现阶段装配式结构在将楼盖体系应用于减震时一般考虑在楼
面下部安装支座形成减隔振楼面体系或滑动楼板体系。尽管此种措施可以有效地降低结构
的地震响应，保护结构整体安全，但由于楼盖部分构造复杂，难以施工，同时由于加入了支
座等减隔震设备，会直接导致结构造价增加，同时会导致结构楼盖层高度激增，压缩建筑使
用空间。

[0004] 通过以上分析，本发明提出一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁‑楼盖体系。该体系采用实腹螺旋弹簧销作为楼板与扁梁之间的连接件。在连接扁梁与预制楼板
时，只需将实腹螺旋弹簧销通过锤击或热处理等手段从扁梁下部插入楼板与扁梁连接孔，
随后因实腹螺旋弹簧销非压缩状态下直径略大于扁梁下翼缘连接孔与楼板底部连接孔，故
当其插入连接孔时会因本身弹性实现自紧，实现预制楼板与扁梁之间的连接。楼板与扁梁
连接孔可以在工厂预制构件阶段直接预留，也可以在现场施工时现场打孔。此连接方法简
单易行，不需湿法作业，可极大提高施工效率。此外，本发明所提出的实腹螺旋弹簧销，其内
部具有延性芯材，这不仅改善了螺旋弹簧销抗剪刚度不足的缺点，还提高了螺旋弹簧销在
往复剪切作用下的延性性能、抗疲劳性能和耗能性能，使楼板与梁之间连接可靠。同时，该
实腹螺旋弹簧销外表面还进行了粗糙处理，可增大其与孔壁的摩擦使之在安装后不易滑出
造成连接失效。地震作用下楼板与扁梁之间可能产生相对滑移，为保证实腹螺旋弹簧销发
挥其耗能减震性能，防止楼板将实腹螺旋弹簧销从扁梁拉脱造成连接失效。本实腹螺旋簧
销在一端有帽状卡件，卡件直径大于实腹螺旋弹簧销直径与扁梁下翼缘连接孔直径，可有
效防止地震作用下楼板将其拉离扁梁。因此采用本发明中实腹螺旋弹簧销进行扁梁与楼板
之间的连接，此连接方式具有连接可靠，施工简便，地震作用下可实现剪切塑性变形耗散地
震能量等诸多优点。同时本发明引入了开孔板式金属阻尼器。因为使用实腹螺旋弹簧销进
行扁梁楼板连接的连接方式与混凝土现浇连接相比属柔性连接，在地震作用下楼板与扁梁
会产生一定相对滑移，开孔板式阻尼器可在楼板挤压或拉伸作用下产生平面内塑性变形，
从而耗散一定地震能量。另外，本发明对短梁‑扁梁组合梁进行部分削弱。两端短梁强度，刚
度较大，中部短梁与短梁‑扁梁连接节点强度，刚度较小。在地震作用下，削弱段可充当结构
“保险丝”角色，将塑性变形集中在此区域内，积极发挥其减震耗能作用，保护结构整体安
全。

[0005] 该体系在连接件层面的创新显著改善了现有楼盖减震体系造价昂贵，难以施工的缺点。同时该体系引入扁梁，降低了楼盖层厚度，在相同使用空间下，降低了结构高度，降低
了结构造价。另外，该体系在地震作用下预设塑性铰区与实腹螺旋弹簧销联合耗能，拥有多
道减震防线，不仅提高了整体耗能效率，更有效地保证了整体结构的安全。

发明内容

[0006] 为解决现有楼板与梁连接时湿法作业延长工期、楼盖体系抗震潜力未被发掘、无法实现塑性变形区的精准控制，震后难以修复等问题。本发明提出一种基于实腹螺旋弹簧
销连接的多级减震扁梁‑楼盖体系，该体系在连接件层面的创新显著改善了现有楼盖减震
体系造价昂贵，难以施工的缺点。同时该体系引入扁梁，降低了楼盖层厚度，在相同使用空
间下，降低了结构高度，降低了结构造价。另外，该体系在地震作用下预设塑性铰区与实腹
螺旋弹簧销联合耗能，拥有多道减震防线，不仅提高了整体耗能效率，更有效地保证了整体
结构的安全。

[0007] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0008] 一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁‑楼盖体系，短梁2刚性连接于柱1侧部，扁梁5与短梁2采用螺栓、盖板实现连接，盖板所用材料屈服强度低于短梁且端部截面
截面积小于等于短梁工字形截面，从而构成削弱节点。盖板包括上翼缘顶部盖板12、上翼缘
底部盖板13、腹板盖板14、下翼缘顶部盖板15和下翼缘底部盖板16；扁梁5与短梁2的上翼缘
利用螺栓11、上翼缘顶部盖板12、上翼缘底部盖板13实现连接。进行连接时上翼缘顶部盖板
12和上翼缘底部盖板13分别位于扁梁5与短梁2的上翼缘顶部与底部，在盖板螺栓孔与上翼
缘螺栓孔对齐后插入螺栓11实现连接，上翼缘螺栓孔即短梁螺栓孔4和长圆螺栓孔6位于短
梁2与扁梁5上翼缘的孔位。扁梁5与短梁2的腹板之间采用螺栓11与腹板盖板14实现连接，
连接时腹板盖板14位于扁梁5和短梁2的腹板两侧，对齐腹板螺栓孔与腹板盖板14螺栓孔后
插入螺栓11实现连接，腹板螺栓孔即短梁螺栓孔4和长圆螺栓孔6位于短梁2与扁梁5腹板的
孔位。扁梁5与短梁2的下翼缘利用螺栓11，下翼缘顶部盖板15和下翼缘底部盖板16进行连
接，连接时下翼缘顶部盖板15位于扁梁5与短梁2的下翼缘顶部，下翼缘底部盖板16位于扁
梁5与短梁2的下翼缘底部，对齐扁梁5与短梁2的下翼缘螺栓孔，下翼缘顶部盖板15和下翼
缘底部盖板16螺栓孔后插入螺栓11实现连接，下翼缘螺栓孔即短梁螺栓孔4和长圆螺栓孔6
位于短梁2与扁梁5下翼缘的孔位。

[0009] 开孔板式金属阻尼器17通过边缘孔洞与楼板预埋扣件9和下翼缘扣件3扣合实现与楼板8和短梁2的连接，并在其上方铺设填充层21，使填充层21与整体楼面位于同一水平
面，填充层21包括防水层和隔音层；实腹螺旋弹簧销20穿过扁梁预留孔洞7插入楼板底部连
接孔10中，因实腹螺旋弹簧销20非压缩状态下直径大于扁梁5下翼缘连接孔7与楼板底部连
接孔10，故当其插入连接孔时会因自身弹性作用膨胀，确保楼板8与扁梁5的连接可靠。

[0010] 实腹螺旋弹簧销20由中部圆柱状芯材与螺旋弹簧销组合而成，且螺旋弹簧销与中部圆柱状芯材之间存在一定空隙。实腹螺旋弹簧销20非压缩状态下直径处于10mm 40mm区
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间内，其中部圆柱状芯材所用材料具有高延性特征，使用铅、形状记忆合金、低屈服点软钢
等材料作为芯材材料，内部芯材直径可取5mm 20mm。所述螺旋弹簧销采用带凹痕或带肋等
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表面经过不光滑处理的金属板卷制圈而成。螺旋弹簧销本身材料为钢，所用钢材屈服强度
应至少大于235Mpa，另外其外表面采用镀锌处理，防止其锈蚀失效，其圈数可根据工程需要
取2 5圈，所用金属板厚度可取1mm 3mm。而且，为防止所述螺旋弹簧销松弛，在螺旋弹簧销
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圈与圈之间灌注弹性材料，如抗疲劳橡胶等。另外，可在螺旋弹簧销外部涂抹粘合剂，进一
步增强其与连接孔洞的连接效果。同时，该实腹螺旋弹簧销20在一端有帽状卡件，卡件直径
大于实腹螺旋弹簧销直径与扁梁5下翼缘连接孔7直径，以大于扁梁5下翼缘连接孔7直径
5mm 30mm为宜。
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[0011] 短梁2采用工字钢，短梁的下翼缘顶部设有下翼缘扣件3，短梁2的端部预留有短梁螺栓孔4；短梁螺栓孔4分为上翼缘螺栓孔、下翼缘螺栓孔和腹板螺栓孔；上翼缘螺栓孔为取
两排或四排，每排上翼缘螺栓孔均平行于短梁2的梁轴线方向，位置关于腹板中线轴对称，
每排螺栓孔取2 8个；下翼缘螺栓孔4总体取两排，四排或六排，位置关于腹板中线轴对称，
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每排螺栓孔取2 8个，每排下翼缘螺栓孔均平行于短梁2的梁轴线方向；腹板螺栓孔总体呈
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两排或者四排，每排取2 4个，每排腹板螺栓孔均平行于短梁2的梁轴线方向；短梁2根据工
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程需要选用长度0.5m 2m工字钢，但所用钢材屈服强度应至少大于345Mpa，以满足其强度要
~
求，使之在震中不先于梁部削弱段屈服。

[0012] 扁梁5的上翼缘宽度小于下翼缘宽度，下翼缘上有预制孔洞7，该预制孔洞7呈圆形，根据扁梁5尺寸与所需连接刚度取5mm 35mm直径，预制孔洞7成排分布，每排预制孔洞7
~
与梁轴线方向平行，孔洞7可取1 3排，且相邻孔洞7间距可取100mm 1000mm；且在扁梁5端部
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的下翼缘、腹板、上翼缘均开有长圆螺栓孔6，长圆螺栓孔6长轴方向与梁轴线方向一致，上
翼缘长圆螺栓孔6总体取2排或4排，位置关于腹板中线轴对称，每排螺栓孔6取2 8个；下翼
~
缘长圆螺栓孔6总体可取2排，4排或6排，位置关于腹板中线轴对称，每排可取2 8个；腹板长
~
圆螺栓孔6总体呈2排或4排，每排可取2 4个；扁梁5可根据工程需要使用1.5m 5m上翼缘宽
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度小于下翼缘宽度的工字钢，上翼缘宽度不得超过下翼缘宽度的80%，所用钢材屈服强度应
至少大于235Mpa钢，但所选钢材屈服强度不应大于短梁2所选用的钢材屈服强度。

[0013] 扁梁5通过连接件与短梁2连接时，盖板连接件根据需要可以选用普通热轧钢、低屈服点高延性软钢或形状记忆合金等材料制作，但其材料屈服强度需低于短梁2所使用材
料屈服强度。另外，盖板连接件均为矩形，连接件总截面积不大于短梁2工字钢截面面积，以
确保在梁‑梁连接处构成削弱型节点。同时，短梁2与扁梁5之间留有空隙，空隙宽度应至少
大于短梁2长度的0.1%，防止扁梁5在地震作用下与短梁2发生碰撞造成短梁2产生局部损
伤。

[0014] 开孔板式金属阻尼器17选用低屈服点软钢作为自身材料，其屈服强度应低于235Mpa。且其中部开有对角线槽孔18和角部槽孔19，以减小开孔板式金属阻尼器17平面内
刚度防止其在平面内荷载作用下先行失稳，降低其耗能效果，确保开孔板式金属阻尼器17
在楼板水平运动时主要在其自身平面内产生塑性变形，从而实现耗散输入主体结构能量的
作用。对角线槽孔18与角部槽孔19均呈长条状，对角线槽孔18与开孔板式金属阻尼器17边
线呈45度角且平行排布，数量在3 8条之间。角部槽孔19垂直于对角线槽孔18，位于对角线
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槽孔18端部两侧，每侧1条，槽孔总面积应占开孔板式金属阻尼器17总面积的15% 40%。开孔
~
板式金属阻尼器17长度可跟据短梁2长度进行调整，其侧边长度占短梁2总长度的30 90%。
~

[0015] 井字形整体楼板8边缘搁置在扁梁5下翼缘上，并与扁梁5下翼缘顶部贴合，贴合宽度应至少大于扁梁5下翼缘总宽度的5%。井字形整体楼板8边长为扁梁5总长度的70% 90%；
~
在井字形整体楼板8四角部位有楼板预埋扣件9，扣件9由预埋钢板与其上圆柱组成，预埋钢
板厚度应不小于开孔板式金属阻尼器17厚度，圆柱直径应大于开孔板式金属阻尼器17板
厚，高度应大于2倍开孔板式阻尼器17板厚，圆柱在预埋钢板上的排列可根据工程需要自行
排布，扣件9选用材料屈服强度应至少达到345Mpa，应能保证在开孔板式金属阻尼器17在地
震作用下发生疲劳失效前扣件9不会出现塑性变形。本发明的功能如下：

[0016] 在装配式钢结构中采用一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁‑楼盖体系。该结构中的短梁、扁梁、短梁与扁梁之间连接件、实腹螺旋弹簧销、开孔板式金属阻尼
器，楼板等均可在工厂进行预制加工，各部件可实现在施工时现场装配。使用实腹螺旋弹簧
销进行扁梁与楼板连接，该连接方式快速便捷，并因实腹螺旋弹簧销具备一定抗剪能力且
有高延性的特点，故可以实现扁梁与楼板间的可靠连接与地震作用下塑性变形耗散地震能
量的作用。并引入开孔板式阻尼器与削弱梁段构建多道减震防线。而且由于扁梁体系自身
特点，可以最大程度上增加建筑净高，降低建筑整体高度，节省建筑成本。且该楼盖体系在
正常使用状态中满足承载力、挠度及舒适度等设计要求，而且在地震作用下有良好的耗能
能力，且在振后或损伤后易于进行构件置换。

[0017] 与现有楼盖体系相比，本发明的优点在于：

[0018] 1、一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁‑楼盖体系，构件可完全实现工厂预制现场装配，采用实腹螺旋弹簧销进行楼板与扁梁的连接，通过螺栓盖板对扁梁与短
梁进行连接，避免了湿法作业，与焊接作业，施工简便快捷，工程质量稳定可靠。

[0019] 2、该体系在梁部构建削弱段，且由于楼板与扁梁之间为柔性连接，楼板对扁梁的约束作用与刚度贡献较小，可以有效实现将地震作用下结构塑性变形区控制在削弱段即
梁‑梁节点与扁梁处。另短梁与扁梁之间使用全螺栓盖板连接，金属开孔板式阻尼器采用扣
接方式与短梁和楼板相连接，方便震后更换构件以实现结构性能恢复的目的。

[0020] 3、在地震作用下，井字形整体楼板可与扁梁发生相对滑动，从而剪切实腹螺旋弹簧销实现剪切塑性耗能，同时开孔板式阻尼器也会在楼板挤压或拉伸作用下实现平面内塑
性耗能。梁‑梁节点与扁梁在大震下也会进入塑性形成塑性铰，不仅塑性变形耗能同时也充
当结构保险丝的角色，本体系实现了多级减震策略，有利于保护结构整体安全。

[0021] 4、该体系中的耗能装置占用空间小，且均位于楼盖层，不增加楼盖层厚度，不会影响建筑使用空间和建筑物美观。

附图说明

[0022] 图1为一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁‑楼盖结构细部示意图。

[0023] 图2为一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁‑楼盖结构整体示意图。

[0024] 图3为实腹螺旋弹簧销连接示意图。

[0025] 图4为扁梁与短梁连接节点示意图。

[0026] 图5为扁梁与短梁连接节点剖面示意图。

[0027] 图6为短梁与柱示意图。

[0028] 图7为扁梁示意图。

[0029] 图8为井字形整体楼板示意图。

[0030] 图9为井字形整体楼板底部示意图。

[0031] 图10为梁‑梁节点盖板示意图。

[0032] 图11为开孔板式金属阻尼器连接示意图。

[0033] 图12为实腹螺旋弹簧销的两种形式示意图。

[0034] 图中：1‑柱；2‑短梁；3‑下翼缘扣件；4‑短梁螺栓孔；5‑扁梁；6‑长圆螺栓孔；7‑下翼缘连接孔；8‑井字形整体楼板；9‑楼板预埋扣件；10‑楼板底部连接孔；11‑螺栓；12‑上翼缘
顶部盖板；13‑上翼缘底部盖板；14‑腹板盖板；15‑下翼缘顶部盖板；16‑下翼缘底部盖板；
17‑开孔板式金属阻尼器；18‑对角线槽孔；19‑角部槽孔；20‑实腹螺旋弹簧销；21‑填充层。

具体实施方式

[0035] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领
域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的
保护范围。

[0036] 如附图1与附图2所示一种基于实腹螺旋弹簧销连接的多级减震扁梁‑楼盖体系包括：由短梁2、柱1、扁梁5、井字形整体楼板8、开孔板式金属阻尼器17、实腹螺旋弹簧销20、填
充层21、连接扁梁5与短梁2的连接件组成。其中连接扁梁5与短梁2的连接件由螺栓11、上部
翼缘顶部盖板12、上翼缘底部盖板13、腹板盖板14、下翼缘顶部盖板15、下翼缘底部盖板16
组成。如附图6所示，本发明中短梁2与柱1之间连接节点采用刚性连接，短梁2采用工字钢，
其下翼缘上有与开孔板式阻尼器17扣合的扣件3。如附图7所示，扁梁5上翼缘宽度小于下翼
缘宽度，下翼缘上有预制孔洞7，且在扁梁5端部下翼缘，腹板，上翼缘均开有长圆螺栓孔6，
长圆孔长轴方向与梁轴线方向一致，上翼缘长圆螺栓孔6位置关于腹板中线轴对称，下翼缘
长圆孔6位置关于腹板中线轴对称，腹板长圆孔6成排分布。如附图4与附图5所示，扁梁5与
短梁2之间采用连接件相连，扁梁5通过连接件与短梁2产生连接时，短梁2与扁梁5之间留有
一定空隙，防止扁梁5在地震作用下与短梁2发生碰撞造成短梁2产生塑性破坏。短梁2的上
翼缘长度大于扁梁5上翼缘长度，厚度两者相同，短梁2的腹板高度与扁梁5的腹板高度相
等，两者厚度相同。短梁2的下翼缘宽度大于等于扁梁5的下翼缘宽度，两者厚度相等。如附
图8与附图9所示，该体系井字形整体楼板8整体形状为矩形在四顶角位置开异形孔后剩余
的形状，井字形整体楼板8搁置在扁梁5下翼缘上，井字形整体楼板8下表面与扁梁5下翼缘
顶部贴合，井字形整体楼板8边长长度小于扁梁5长度。在井字形整体楼板8四角开孔部位预
埋有与开孔板式金属阻尼器17相连接的扣件9。如附图11所示，该体系开孔板式金属阻尼器
17其通过边缘所开孔与扁梁2下翼缘上扣件3和井字形整体楼板8四角部位预埋扣件9扣合
以实现和扁梁5和井字形整体楼板8的连接。开孔板式金属阻尼器17上开有异形孔洞，以减
小开孔板式金属阻尼器17的平面内刚度防止失稳破坏，实现在地震作用下屈服耗能的作
用。如附图12所示实腹螺旋弹簧销由内部芯材与螺旋弹簧销组合而成，所述内部芯材所用
金属材料具有高延性特征，如铅、形状记忆合金、钢材等。所述螺旋弹簧销，采用带凹痕或带
肋金属板卷制圈而成，且螺旋弹簧销与内部芯材中间存在一定空隙，螺旋弹簧销所用金属
材料需具有高延性和不易松弛的特性。所述螺旋弹簧销为防止松弛，可在螺旋弹簧销圈与
圈之间灌注弹性材料或采用其他防松弛措施。可在螺旋弹簧销外部涂抹粘合剂，增强其与
连接孔洞的连接效果。如附图1、附图7与附图9所示，实腹螺旋弹簧销20通过插入扁梁底部
孔7与井字形整体楼板底部孔10实现两者之间连接。

[0037] 本发明所述的一种基于实腹螺旋弹簧销连接件的多道抗震防线扁梁‑楼盖体系，其施工方法如下：首先将柱1与短梁2进行刚性连接，随后用连接件连接短梁2与扁梁5，在短
梁2扁梁5和柱1搭建的框架完成后，将预制楼板搁置在扁梁5下翼缘上，随后将楼板拼接起
来组成井字形整体楼板8，若楼板下表面预制孔洞10对应扁梁5下翼缘开孔7孔位，则调整楼
板位置使之与扁梁5下翼缘连接孔7孔位重合，如果预制楼板底部未开孔，则调整楼板位置
后直接通过扁梁5下翼缘孔7方向垂直于下翼缘表面向预制楼板打孔，孔大小宜与扁梁5下
翼缘连接孔7大小相仿。随后在连接孔7中插入实腹螺旋弹簧销20以实现扁梁5与井字形整
体楼板8的连接。最后将金属开孔板式阻尼器17扣合在短梁2与井字形整体楼板8的扣件3，9
上。本发明不仅实现了楼盖承重部分全装配施工，可明显加快工程进度的目的。同时挖掘了
楼盖体系的抗震潜力，通过设立多道抗震防线以减小地震对整体结构的破坏。且还实现了
对于地震作用下塑性区域的准确控制，方便震后通过置换少部分构件恢复结构功能。

[0038] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。