一种用于古建筑加固梁柱节点可更换的弧型软钢阻尼器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于古建筑加固梁柱节点可更换的弧型软钢阻尼器，包括铰接在柱套筒和梁套筒上的弧型软钢阻尼器，弧型软钢阻尼器包括上连接构件、中部连接构件和下连接构件，上连接构件与中部连接构件之间、中部连接构件与下连接构件之间连接有弧形连接构件，并共同装入下连接构件中。在古建筑木结构梁柱节点处，设置该阻尼器加固梁柱节点能够免遭损坏，震后可以迅速更换恢复结构到正常状态。

A Replaceable Arc-shaped Soft Steel Damper for Reinforcing Beam-column Joints of Ancient Buildings

【技术实现步骤摘要】
一种用于古建筑加固梁柱节点可更换的弧型软钢阻尼器
本技术属于土木工程抗震与减震领域，主要涉及结构减震控制系统中的金属耗能阻尼器，具体说是一种可以用于古建筑木结构梁柱节点处加固的弧型软钢阻尼器。
技术介绍
古建筑由于年代久远，力学机能大幅下降，然而古建筑是人类文明的智慧与文化结晶，具有重要的历史、科学、艺术价值，所以对古建筑的加固是必不可少。通过木排架的传力分析，可看出，梁柱节点是木结构建筑中的关键节点。梁柱节点由于地震及年代失修往往发生破坏，无法很好的承受荷载甚至是无法继续使用，是古建筑的重大隐患。古建筑木结构梁柱节点采用榫卯连接方式，由于破损在承受地震荷载时可以发生小范围或极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而倒塌，因此可以利用可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。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述存在的问题，提出一种弧型软钢作为阻尼器的耗能部分，相比于其他类型阻尼器，这种金属软钢阻尼器有滞回性能稳定、具有良好的低周疲劳特性、对外界环境温度变化不敏感性，易加工、易于更换、造价及维护费用低廉等优点，因此广泛应用于工程结构的抗震加固和维修领域。本技术目的是通过下述技术方案来实现的。一种用于古建筑加固梁柱节点可更换的弧型软钢阻尼器，包括铰接在柱套筒和梁套筒上的弧型软钢阻尼器，弧型软钢阻尼器包括上连接构件、中部连接构件和下连接构件，上连接构件与中部连接构件之间、中部连接构件与下连接构件之间连接有弧形连接构件，固定在各连接构件中的弧形连接构件被约束在下连接构件的凹槽中并可沿其滑动。对于上述技术方案，本技术还有进一步优选的方案：优选的，所述下连接构件由左右约束构件和端部构件焊接构成框型架，框型架内侧设有凹槽，凹槽中设有螺栓孔；框型架外端部连接一块钢板。优选的，所述钢板与柱套筒耳板铰接。优选的，所述中部连接构件为两侧各设有上下排布的凹槽结构，凹槽中设有螺栓孔。优选的，所述上连接构件包括弧型软钢连接板和连接在弧型软钢连接板外侧的连接板，弧型软钢连接板上开有凹槽，凹槽中设有螺栓孔。优选的，所述连接板与梁套筒耳板铰接。优选的，上连接构件、中部连接构件和下连接构件采用屈服强度为235MPa的普通钢。优选的，所述弧形连接构件包括四对弧型软钢，其中每对为呈对称分布的外弧型软钢和内弧型软钢，每对外弧型软钢和内弧型软钢的弧形钢板端部为带有螺栓孔的矩形板，分别通过螺栓连接到各连接构件的凹槽螺栓孔上。优选的，所述弧型软钢采用屈服强度为120MPa的低屈服点软钢。本技术由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：1.本技术构造简单，受力明确，耗能机理明确，实用成本和维修成本较低，可以广泛大量的应用。2.采用套筒，一方面可以更方便的装卸阻尼器，另一方面，套筒也可以更好的约束木构件。一定程度上也可以起到保护木构件的作用。采用凹槽防止弧型软钢扭转屈服。3.采用销轴和开口销实现的铰接，具有制作成本低，制作简单，拆卸方便，维修成本低的优点。采用圆弧形的设计，可以允许铰接处发生较大的转动。4.采用凹槽可以约束弧型软钢在凹槽内形变，使软钢力学性能更合理。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术的不当限定，在附图中：图1为本技术应用在梁柱节点处的结构图；图2为本技术的整体结构示意图；图3为本技术的分离结构示意图；图4为本技术的俯视图；图5为本技术前视图；图6为本技术左视图；图7为本技术柱套筒前视图；图8为本技术梁套筒前视图。图中：1、上连接构件；1-1、连接板；1-2、弧型软钢连接板；2、弧型连接构件；2-1、外弧型软钢；2-2、内弧型软钢；3、中部连接构件；4、下连接构件；4-1、钢板；4-2、左约束构件；4-3、端部构件；4-4、右约束构件；5、柱套筒；6、梁套筒。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本技术，在此本技术的示意性实施例以及说明用来解释本技术，但并不作为对本技术的限定。如图1-6示出了一种用于古建筑加固梁柱节点可更换的弧型软钢阻尼器，包括铰接在柱套筒5和梁套筒6上的弧型软钢阻尼器，弧型软钢阻尼器包括上连接构件1中部连接构件3和下连接构件4，上连接构件1与中部连接构件3之间、中部连接构件3与下连接构件4之间连接有弧形连接构件2，弧形连接构件2、中部连接构件3和上连接构件1共同装入下连接构件4中，固定在各连接构件中的弧形连接构件2被约束在下连接构件4的凹槽中并可沿其滑动，从而实现古建筑梁柱的加固。其中，下连接构件4由左右约束构件4-2、4-4和端部构件4-3焊接构成框型架，其各构件由各两块槽钢焊接而成，形成下连接构件4内侧的凹槽，端部构件4-3的凹槽中设有螺栓孔，框型架外端部连接一块钢板4-1。其中，与柱套筒5直接相连的钢板4-1，与柱套筒5耳板相连的一端做成圆弧形，在圆弧形所对应的圆心处开圆形孔，用于与柱套筒5耳板铰接。柱套筒5结构见图7所示。下连接构件4中，与钢板4-1直接相连的端部构件4-3为两个槽钢焊接而成。为避免这块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。与端部构件4-3相连的是两块由两个槽钢焊接而成带有两个凹槽的构件。同样有两块带有两个凹槽的构件布置在端部构件4-3的两个短边边缘，并以短边连接在端部构件4-3的短边上。两块带有两个凹槽的构件对称布置。其中，中部连接构件3两侧各设有两组凹槽，上下排布，凹槽中设有螺栓孔，每组一大一小镶嵌套用。其中，上连接构件1包括弧型软钢连接板1-2和连接在弧型软钢连接板1-2外侧的上连接板1-1，弧型软钢连接板1-2上开有凹槽，凹槽中设有螺栓孔。与梁套筒6耳板相连的一端做成圆弧形，在圆弧形所对应的圆心处开圆形孔，用于与梁套筒6耳板铰接。梁套筒6结构见图8所示。其中，弧形连接构件2包括四对弧型软钢，其中每对为呈对称分布的外弧型软钢2-1和内弧型软钢2-2，每对外弧型软钢2-1和内弧型软钢2-2的弧形钢板端部为带有螺栓孔的矩形板，分别通过螺栓连接到各连接构件的凹槽螺栓孔上。弧型软钢上开有螺栓孔，通过螺栓一侧与上、下连接构件1、4相连，另一侧与中部连接构件3相连。弧型软钢采用屈服强度为120MPa的低屈服点软钢，上连接构件1、中部连接构件3和下连接构件4采用屈服强度为235MPa的普通钢。本实施例中，下连接构件4由四块槽钢靠背焊接而成，其中，与弧型软钢相连的三块连接构件1、3、4凹槽处预留螺栓孔，阻尼器中的耗能部分由八块弧型软钢组成。弧型软钢一侧与上连接构件1、下连接构件4凹槽相连，另一侧与中部连接构件3中凹槽处板件相连。中部连接构件3两侧凹槽各有两组，弧型软钢以两块为一组，上下排布，每组一大一小镶嵌套用。弧形连接构件2边缘有突出端可在下连接构件4的凹槽中滑动，同时弧型软钢被约束在凹槽中，受力会更加合理。在上、下连接构件1、4与梁柱套筒连接处采用铰接，实现对阻尼器的固定安装与更换。本技术中，与弧型连接构件的软钢相连的构件凹槽上预留螺栓孔。螺栓孔的位置应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于古建筑加固梁柱节点可更换的弧型软钢阻尼器，其特征在于，包括铰接在柱套筒(5)和梁套筒(6)上的弧型软钢阻尼器，所述弧型软钢阻尼器包括上连接构件(1)、中部连接构件(3)和下连接构件(4)，所述上连接构件(1)与中部连接构件(3)之间、中部连接构件(3)与下连接构件(4)之间连接有弧形连接构件(2)，固定在各连接构件中的弧形连接构件(2)被约束在下连接构件(4)的凹槽中并可沿其滑动。

【技术特征摘要】
1.一种用于古建筑加固梁柱节点可更换的弧型软钢阻尼器，其特征在于，包括铰接在柱套筒(5)和梁套筒(6)上的弧型软钢阻尼器，所述弧型软钢阻尼器包括上连接构件(1)、中部连接构件(3)和下连接构件(4)，所述上连接构件(1)与中部连接构件(3)之间、中部连接构件(3)与下连接构件(4)之间连接有弧形连接构件(2)，固定在各连接构件中的弧形连接构件(2)被约束在下连接构件(4)的凹槽中并可沿其滑动。2.根据权利要求1所述的一种用于古建筑加固梁柱节点可更换的弧型软钢阻尼器，其特征在于，所述下连接构件(4)由左右约束构件(4-2、4-4)和端部构件(4-3)焊接构成框型架，框型架内侧设有凹槽，凹槽中设有螺栓孔；框型架外端部连接一块钢板(4-1)。3.根据权利要求2所述的一种用于古建筑加固梁柱节点可更换的弧型软钢阻尼器，其特征在于，所述钢板(4-1)与柱套筒(5)耳板铰接。4.根据权利要求1所述的一种用于古建筑加固梁柱节点可更换的弧型软钢阻尼器，其特征在于，所述中部连接构件(3)为两侧各设有上下排布的凹槽结构，凹槽中设有螺栓孔。5.根据权利要求1所述的一种用于古建筑加固梁柱节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛建阳，周庚敏，许丹，罗峥，
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