The invention relates to a multi-functional node locking device for monitoring and enhancing structural stability, in which a sleeve or a sleeve, a sensor and a supporting element are added in the node area formed by the intersection and connection of multiple rods. The sleeve is locked at both ends of the sleeve on the rods on both sides of the plane joint, and the sleeve plate is locked at the rods around the space joint, so that the rods and sleeve or sleeve plate can bear the force together. When the structure begins to lose stability, the joint deformation increases rapidly. When the deformation exceeds a certain range, the sensor set under the joint is triggered to send out early warning signals. Meanwhile, the internal force redistribution occurs between the joint and sleeve or sleeve plate, so as to prevent or delay the structure from losing stability. Reducing the out-of-plane clearance between sleeve and member can enhance the out-of-plane stiffness and stability of structure. The invention utilizes the disassemblable characteristics of multi-functional node lock, which is not only convenient for installation in a new structure, but also suitable for adding in a reinforced structure, and can also be used to temporarily enhance the structural stability in construction.
【技术实现步骤摘要】
监控和增强结构稳定性的多功能节点锁扣装置
本专利技术涉及结构健康监测及稳定控制领域，尤其是涉及一种监控和增强结构稳定性的多功能节点锁扣装置。
技术介绍
结构健康监测指的是对结构构件进行实时监测并对结构损伤进行识别，其观测值是结构维护的重要依据。并且，在目前钢结构的设计使用中，稳定性成为了控制因素，尤其是钢结构的施工和安装阶段还未形成完整结构，稳定性与承载力都未达到设计值，最容易发生安全事故，因此钢结构失稳监测得到了国内外学者的重视，并取得一定的进展。作为结构健康监测的分支，钢结构失稳监测是以构件或节点的变形位移作为监测对象，从而监测其稳定状态。目前，可适用于结构失稳健康监测的装置只考虑发出预警，而不能进一步限制失稳的发生从而实现控制。目前钢结构失稳监测装置主要有以下几种，1997年过静珺在《工程勘察》中发表的“利用GPS监测高大建筑物动态位移法研究”、1999年葛茂荣在《解放军测绘学院学报》中发表的“GPS工程结构监测系统的建立及应用”及1999年岑敏仪在《西南交通大学学报》中发表的“虎门大桥墩、塔、锚GPS施工测量”等指出可利用GPS监测系统对高大建筑物变形进行...
【技术保护点】
1.一种监控和增强结构稳定性的多功能节点锁扣装置，其特征在于，在两根杆件(2)汇交连接形成的节点(1)区域，增设套筒(3)、传感器(4)和配套支承元件，所述套筒(3)两端用支承元件锁扣在平面节点(1)两侧的两根杆件(2)上，从而实现杆件(2)和套筒(3)共同受力，所述杆件(2)穿过套筒(3)的端部支承元件，所述支承元件与所述杆件(2)之间的连接为滑动接触连接，允许套筒(3)的端部支承元件沿所述杆件(2)轴向滑动，所述套筒(3)内设有传感器(4)，所述传感器(4)位于节点(1)下方，当结构开始发生失稳时，引发节点(1)变形迅速增大，变形超过一定范围后，节点(1)与传感器(4)...
【技术特征摘要】
1.一种监控和增强结构稳定性的多功能节点锁扣装置，其特征在于，在两根杆件(2)汇交连接形成的节点(1)区域，增设套筒(3)、传感器(4)和配套支承元件，所述套筒(3)两端用支承元件锁扣在平面节点(1)两侧的两根杆件(2)上，从而实现杆件(2)和套筒(3)共同受力，所述杆件(2)穿过套筒(3)的端部支承元件，所述支承元件与所述杆件(2)之间的连接为滑动接触连接，允许套筒(3)的端部支承元件沿所述杆件(2)轴向滑动，所述套筒(3)内设有传感器(4)，所述传感器(4)位于节点(1)下方，当结构开始发生失稳时，引发节点(1)变形迅速增大，变形超过一定范围后，节点(1)与传感器(4)接触，发出预警信号；同时，节点(1)与套筒(3)整体受力，发生内力重分布，从而达到防止或延缓结构失稳的目的。2.根据权利要求1所述的一种监控和增强结构稳定性的多功能节点锁扣装置，所述支承元件采用定位螺栓(5)，通过定位螺栓(5)将套筒(3)与杆件(2)固定，所述定位螺栓(5)穿过套筒(3)上的螺孔，光滑的螺栓端部与杆件(2)之间为滑动接触连接，所述定位螺栓(5)允许杆件(2)与套筒(3)发生杆件(2)轴向相对位移，但限制杆件(2)发生侧向位移，从而实现杆件(2)和套筒(3)共同受力。3.根据权利要求1所述的一种监控和增强结构稳定性的多功能节点锁扣装置，所述配套支承元件采用限位盘(6)、挡板(7)和连接螺栓(8)，所述杆件(2)穿过所述限位盘(6)，所述挡板(7)与套筒(3)端部内侧面焊接，所述限位盘(6)与所述挡板(7)通过连接螺栓(8)固定；所述限位盘(6)与所述杆件(2)之间的连接为滑动接触连接，所述限位盘(6)允许杆件(2)与套筒(3)发生杆件(2)轴向相对位移，但限制杆件(2)发生侧向位移，从而实现杆件(2)和套筒(3)共同受力。4.根据权利要求1所述的一种监控和增强结构稳定性的多功能节点锁扣装置，所述套筒(3)采用椭圆管、圆管、矩形管或方形管等空心截面构件。5.根据权利要求1所述的一种监控和增强结构稳定性的多功能节点锁扣装置，所述套筒(3)采用装配式、格构式构件，所述套筒(3)由两段截面相同的槽钢通过耳板(10)或角钢(11)与连接螺栓(8)固定，其中，所述耳板(10)与槽钢之间焊接连接，形成焊缝(9)，所述角钢...
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