一种用于木结构梁柱节点的U型软钢阻尼器制造技术

技术编号:19463004 阅读:139 留言:0更新日期:2018-11-17 03:05
本实用新型专利技术是一种用于木结构梁柱节点的U型软钢阻尼器,包括梁连接板和柱连接板,还包括阻尼框,所述的阻尼框包括顶板,顶板的两端垂直固接有一对平行的侧板的一端,一对侧板的另一端开放,所述的梁连接板的内端固结在阻尼框外的顶板上;所述的柱连接板的内端位于阻尼框内,柱连接板的内端与顶板不接触,所述的柱连接板的外端伸出一对侧板的开放端;所述的柱连接板与一对侧板平行设置,柱连接板与一对侧板之间对称安装有多个U型软钢板。本实用新型专利技术的金属软钢阻尼器有易加工、滞回性能稳定、易于更换、造价及维护费用低廉等优点,能够更好地保护木结构梁柱节点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于木结构梁柱节点的U型软钢阻尼器
本技术属于土木工程领域,涉及抗震与减震,具体涉及一种用于木结构梁柱节点的U型软钢阻尼器。
技术介绍
中国的传统古建筑是以木构架为主要的结构形式,建筑在使用期间所承受的荷载,都由木构架承担。与现代建筑不同的是,古建筑中的墙仅仅起到维护的作用,并不承担竖向荷载。所以中国的传统木结构建筑有“墙倒屋不塌”的特点。中国的古建筑木构架,是由柱,梁,桁,枋,椽,板等木构件组成。根据建筑的外观形式,木构架可以分为:硬山建筑木构架,悬山建筑木构架,庑殿建筑木构架,歇山建筑木构架,攒尖建筑木构架,廊道建筑木构架等。其中,硬山建筑与悬山建筑多用于民居,在封建等级社会里,属于最次等的普通建筑。较为常见。现以这两种建筑为例说明其木构架的构成。硬山建筑与悬山建筑的木构架由进深轴线方向的数排木排架组成。这些木排架在面阔方向由若干根桁檩木等构件连接而成。其他形式的建筑的木构架与此略有不同,但仍由这些基本构件组成。木排架在承受荷载时,荷载由椽子传递到平槫木,由平槫木承接。再通过斗拱等构件传递给平梁,椽栿,乳栿等横梁上。然后再由横梁传递给檐柱和内柱后,落脚到柱基。通过木排架的传力分析,可以看出,梁柱节点是木结构建筑中的关键节点,而在木结构中,梁柱节点随着构件部位,形式及名称的差别都略有不同。在木结构中,柱分为檐柱,内柱等。檐柱指屋檐部位的柱子,又称廊柱。梁式构件又包括架梁,抱头梁,枋等构件。抱头梁与檐柱或内柱连接处,穿插枋与檐柱或内柱连接处,屋架梁与内柱连接处,都可以构成梁柱节点。梁柱节点由于地震及其他原因往往发生破坏,无法很好的承受荷载甚至是无法继续使用,是木结构中的重大隐患。根据对现存的一些木结构古建筑的残损调查可以发现,在梁式构件及梁柱节点位置,都产生了很严重的破坏。在节点处,存在梁构件局部被压缩,梁高度降低。梁构件被劈裂成条带状。或是梁端部受力过大,产生撕裂破坏。有些破坏严重的梁,梁身产生明显的下挠,通体开裂。有些梁构件由于遭受战争,受到了很严重的人为破坏,撕裂成了带状。而通过近些年的一些木结构梁柱节点实验,也可以看出梁柱节点的破坏形状。在这些试验中,出现了普拍枋被压屈,产生了较为严重的塑性变形,最终被压屈以致劈裂,柱身也产生裂缝,裂缝不断发展,最终发展到卯口出,造成榫卯连接的破坏。因此,古建筑中梁柱节点的维护及新建木结构梁柱节点的设计成为研究的重点及难点。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足,本技术的目的在于,提供一种用于木结构梁柱节点的U型软钢阻尼器,以解决现有的木结构梁柱节点抗震减震性能差的技术问题。为了解决上述技术问题,本申请采用如下技术方案予以实现:一种用于木结构梁柱节点的U型软钢阻尼器,包括梁连接板和柱连接板,还包括阻尼框,所述的阻尼框包括顶板,顶板的两端垂直固接有一对平行的侧板的一端,一对侧板的另一端开放,所述的梁连接板的内端固结在阻尼框外的顶板上;所述的柱连接板的内端位于阻尼框内,柱连接板的内端与顶板不接触,所述的柱连接板的外端伸出一对侧板的开放端;所述的柱连接板与一对侧板平行设置,柱连接板与一对侧板之间对称安装有多个U型软钢板。本技术还具有如下区别技术特征:所述的梁连接板和柱连接板位于同一平面内。所述的U型软钢板通过螺栓固定安装在侧板和柱连接板上。所述的柱连接板与每个侧板之间安装有两组U型软钢板,两组U型软钢板的开口相对设置。所述的一对侧板的另一端上设置有加劲肋。所述的梁连接板的外端与梁套筒的外壁铰接,所述的柱连接板的外端与柱套筒的外壁铰接。本技术与现有技术相比,有益的技术效果是:本技术的金属软钢阻尼器有易加工、滞回性能稳定、易于更换、造价及维护费用低廉等优点,能够更好地保护木结构梁柱节点。附图说明图1是本技术的整体结构示意图。图2是本技术的俯视结构示意图。图3是本技术的使用状态示意图。图中各个标号的含义为:1-梁连接板,2-柱连接板,3-阻尼框,31-顶板,32-侧板,4-U型软钢板,5-螺栓,6-加劲肋,7-梁套筒,8-柱套筒,9-木梁,10-木柱。以下结合实施例对本技术的具体内容作进一步详细解释说明。具体实施方式木结构梁柱节点采用榫卯连接方式,在承受地震荷载时可以发生小范围的变形以消耗能量,但当地震荷载过大,致使梁柱节点变形过大时,节点处自身的变形难以进行有效地耗能,因此需要可以更换的阻尼器进行辅助耗能。一旦阻尼器发生破坏,可以快速对该构件进行集中更换,迅速恢复木结构整体的抗震功能。金属阻尼器尤其是软钢阻尼器是一种良好的减震隔震构件,此类型阻尼器利用软钢不同形式的弹塑性滞回变形来消耗能量,具有良好的低周疲劳特性、对外界环境温度变化不敏感性,且价格低廉,方便耐用。目前,软钢已经成功的运用在了多种阻尼器上面。例如屈曲约束支撑以及一些其他类型的软钢阻尼器。屈曲约束支撑由钢芯和外包钢管混凝土构成,并在两者间涂抹无粘结材料形成滑动界面。屈曲约束支撑在工作时,钢芯在外包钢管混凝土的约束下发生整体屈曲和局部屈曲,具有很好的延性。若屈曲约束支撑经过合理的设计,可以具有很高的刚度和很高的延性,以及良好的滞回能力。此外还有采用软钢的加劲软钢阻尼器。这种阻尼器是利用钢板屈服后的塑性变形来耗散地震能量。国外已经对这种阻尼器及安装有这种阻尼器的结构进行了较多的实验研究和分析。根据上述这些阻尼器的分析可以看出,软钢由于其良好的滞回性能,优异的耗能能力,在阻尼器中,具有非常广阔的使用前景。遵从上述技术方案,以下给出本技术的具体实施例,需要说明的是本技术并不局限于以下具体实施例,凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本技术的保护范围。下面结合实施例对本技术做进一步详细说明。实施例1:本实施例给出一种用于木结构梁柱节点的U型软钢阻尼器,如图1至图3所示,包括梁连接板1和柱连接板2,还包括阻尼框3,所述的阻尼框包括顶板31,顶板31的两端垂直固接有一对平行的侧板32的一端,一对侧板32的另一端开放,所述的梁连接板1的内端固结在阻尼框3外的顶板31上;所述的柱连接板2的内端位于阻尼框3内,柱连接板2的内端与顶板31不接触,所述的柱连接板2的外端伸出一对侧板32的开放端;所述的柱连接板2与一对侧板32平行设置,柱连接板2与一对侧板32之间对称安装有多个U型软钢板4。顶板31为钢板,为避免此钢板在阻尼器工作时发生屈服,使阻尼器未能起到耗能作用而提前丧失正常工作的能力,这块钢板应加厚。作为本实施例的一种优选方案,梁连接板1和柱连接板2位于同一平面内。作为本实施例的一种优选方案,U型软钢板4通过螺栓5固定安装在侧板32和柱连接板2上。螺栓孔的位置应符合钢结构设计原理中关于螺栓孔中心距及螺栓孔中心到板件边缘距离的要求。用螺栓连接,便于操作,拆卸方便,传力明确,受力合理,使阻尼器更好的发挥作用。作为本实施例的一种优选方案,柱连接板2与每个侧板32之间安装有两组U型软钢板4,两组U型软钢板4的开口相对设置,可以更好的应对各种变形,起到耗能的作用。每组为两个U型软钢板4。每个U型软钢板4由两翼缘和中间的半圆形腹板组成。U型软钢的翼缘和腹板具有相同的截面尺寸。作为本实施例的一种优选方案,一对侧板32的另一端上设置有加劲肋6。加劲肋6为一对且对称布置,螺本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于木结构梁柱节点的U型软钢阻尼器,包括梁连接板(1)和柱连接板(2),其特征在于,还包括阻尼框(3),所述的阻尼框包括顶板(31),顶板(31)的两端垂直固接有一对平行的侧板(32)的一端,一对侧板(32)的另一端开放,所述的梁连接板(1)的内端固结在阻尼框(3)外的顶板(31)上;所述的柱连接板(2)的内端位于阻尼框(3)内,柱连接板(2)的内端与顶板(31)不接触,所述的柱连接板(2)的外端伸出一对侧板(32)的开放端;所述的柱连接板(2)与一对侧板(32)平行设置,柱连接板(2)与一对侧板(32)之间对称安装有多个U型软钢板(4)。

【技术特征摘要】
1.一种用于木结构梁柱节点的U型软钢阻尼器,包括梁连接板(1)和柱连接板(2),其特征在于,还包括阻尼框(3),所述的阻尼框包括顶板(31),顶板(31)的两端垂直固接有一对平行的侧板(32)的一端,一对侧板(32)的另一端开放,所述的梁连接板(1)的内端固结在阻尼框(3)外的顶板(31)上;所述的柱连接板(2)的内端位于阻尼框(3)内,柱连接板(2)的内端与顶板(31)不接触,所述的柱连接板(2)的外端伸出一对侧板(32)的开放端;所述的柱连接板(2)与一对侧板(32)平行设置,柱连接板(2)与一对侧板(32)之间对称安装有多个U型软钢板(4)。2.如权利要求1所述的用于木结构梁柱节点的U型软钢阻尼器,其特征在于,所述的梁连接板(1)和柱...

【专利技术属性】
技术研发人员:王威董晨阳赵春雷任坦刘格炜
申请(专利权)人:西安建筑科技大学
类型:新型
国别省市:陕西,61

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