一种木结构建筑榫卯节点弧形摩擦阻尼器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种木结构建筑榫卯节点弧形摩擦阻尼器，包括多个等间距平行排列的第一弧形钢板，第一弧形钢板上开设有弧形贯通槽；还包括多个等间距相互平行排列的第二弧形钢板，第二弧形钢板上开设有通孔；第一弧形钢板和第二弧形钢板依次交替排布且其端部紧密交叠，并且通孔和贯通槽相通，在各贯通槽和通孔之间贯穿有一个固定杆，在第一弧形钢板与第二弧形钢板的接触部位设有摩擦片；第一弧形钢板的另一端固定连接有柱紧固件，第二弧形钢板的另一端固定连接有梁紧固件。在木结构建筑受到地震作用，导致梁柱榫卯节点发生变形后，可通过本实用新型专利技术的弧形钢板间相对移动产生的摩擦耗能，既可以起到支撑的作用，还能减小地震对结构的影响。

A Kind of Arc Friction Damper for Tenon-mortise Joints of Wood Structural Buildings

【技术实现步骤摘要】
一种木结构建筑榫卯节点弧形摩擦阻尼器
本技术属于土木工程领域，涉及一种摩擦阻尼器，具体涉及一种木结构建筑榫卯节点弧形摩擦阻尼器。
技术介绍
中国古代传统木结构建筑主要的连接方式是榫卯连接，榫卯连接的优点是能够提高木结构的弹性，使得木结构呈现半刚性连接特性，但由于木结构建筑榫卯连接的节点处截面很容易出现应力集中的现象，进而导致构件遭到破坏，使建筑物受损，建筑物遭受这些破坏的原因是木材的耗能性能没有得到有效发挥因此需要寻找一种提高榫卯节点耗能能力的方法。比较常用的榫卯节点加固方法有扁钢加固、铁件加固、马口铁加固和CFRP加固等。这些加固方法虽然可以增大结构整体刚度，一定程度上提高结构的抗震性能，但是对榫卯节点的耗能能力却并没有显著帮助，反而会影响榫卯节点的工作机制，使其破坏的风险进一步增大，对木结构建筑的性能产生不利影响。同时用于古建筑的连接构件、加固材料、更换构件还应具有易于拆除的特点，在拆除这些构件时不损坏古建筑本身结构，让其具有再处理的可能。但是铁件加固和马口铁加固等方法不仅不利于更换损坏的加固构件，同时也破坏了古建筑的原状。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于，提供一种木结构建筑榫卯节点弧形摩擦阻尼器，克服现有古建筑的榫卯节点加固方法会对木结构建筑的性能产生不利的缺陷。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案予以实现：一种木结构建筑榫卯节点弧形摩擦阻尼器，包括多个等间距平行排列的第一弧形钢板，每个第一弧形钢板上开设有弧形贯通槽；还包括多个等间距相互平行排列的第二弧形钢板，每个第二弧形钢板上开设有通孔；第一弧形钢板和第二弧形钢板依次交替排布且其端部紧密交叠，并且所述通孔和贯通槽相通，在各贯通槽和通孔之间贯穿有一个固定杆，固定杆两端通过螺母限位，用以使第一弧形钢板和第二弧形钢板之间能发生弧形摩擦移动；在第一弧形钢板与第二弧形钢板的接触部位设有摩擦片；多个第一弧形钢板的另一端固定连接有柱紧固件，多个第二弧形钢板的另一端固定连接有梁紧固件；所述柱紧固件和梁紧固件都包括两个相互平行的矩形框架结构的抱箍，在两个抱箍之间垂直连接有矩形的基板，柱紧固件的基板垂直于梁紧固件的基板布设；第一弧形钢板的端部垂直连接柱紧固件的基板，第二弧形钢板的端部垂直连接梁紧固件的基板。本技术还包括如下技术特征：可选地，所述第一弧形钢板和第二弧形钢板所在平面均平行于梁和柱所在平面；所述柱紧固件的两个抱箍沿柱所在直线方向布设，并且柱紧固件的基板垂直于梁布设；所述梁紧固件的两个抱箍沿梁所在直线方向布设，并且梁紧固件的基板垂直于柱布设。可选地，所述通孔的直径等于贯通槽的槽宽；所述贯通槽为30度圆弧形。可选地，所述第一弧形钢板有三个，所述第二弧形钢板有两个，两个第二弧形钢板的端部紧密插在三个第一弧形钢板之间的两个间隙中；所述固定杆两端伸出第一弧形钢板的贯通槽并安装有螺母，从而进行限位，将第一弧形钢板和第二弧形钢板紧密交叠。可选地，所述摩擦片粘于第一弧形钢板内侧，且其内部弧形开口与第一弧形钢板的贯通槽相一致。可选地，所述柱紧固件的抱箍的开口大小与柱的横截面大小相同，所述梁紧固件的抱箍的开口大小与梁的横截面大小形同。具体的，所述摩擦片为粘弹性摩擦片，所述摩擦片的材料为复合型铅粘弹性材料，且材质均匀，各处摩擦系数相同，耗能原理为利用挤压和剪切塑性变形耗能和粘弹性材料剪切滞回变形耗能。所述第一弧形钢板与柱紧固件之间焊接；所述第二弧形钢板与梁紧固件之间焊接。所述抱箍于基板之间焊接，抱箍所用材料为软钢。本技术与现有技术相比，具有如下技术效果：(Ⅰ)本技术提供的木结构建筑榫卯节点弧形摩擦阻尼器，易于安装、经济适用、耗能作用良好，该阻尼器可以给结构提供附加阻尼，在木结构达到塑性阶段前进入耗能阶段，避免榫卯节点受应力集中而导致破坏，减小结构本身地震响应。(Ⅱ)本技术提供的木结构建筑榫卯节点弧形摩擦阻尼器，在木结构建筑受到地震作用，导致梁柱榫卯节点发生变形后，可通过本技术的第一弧形钢板和第二弧形钢板间相对移动产生的摩擦耗能，既可以起到支撑的作用，同时还能减小地震作用对结构的影响。(Ⅲ)本技术可用于提高结构稳定性与整体性，有效提高了木结构建筑的抗震能力，减轻结构受地震作用的自身响应，且本技术方案便于安装、维修以及更换，适于在木结构建筑防灾减灾领域广泛应用。附图说明图1为本技术安装后的整体结构示意图。图2为本技术的整体结构示意图。图3为本技术的第一弧形钢板结构示意图。图4为本技术的第二弧形钢板结构示意图。图5为图1的俯视图。图6为本技术的柱紧固件结构示意图。图中各个标号的含义为：1-第一弧形钢板，2-第二弧形钢板，3-固定杆，4-柱紧固件，5-梁紧固件，6-柱，7-梁；11-贯通槽，21-通孔。具体实施方式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。实施例1：遵从上述技术方案，如图1至图6所示，本实施例给出一种木结构建筑榫卯节点弧形摩擦阻尼器，包括多个等间距平行排列的第一弧形钢板1，每个第一弧形钢板1上开设有弧形贯通槽11；还包括多个等间距相互平行排列的第二弧形钢板2，每个第二弧形钢板2上开设有通孔21；第一弧形钢板1和第二弧形钢板2依次交替排布且其端部紧密交叠，并且所述通孔21和贯通槽11相通，在各贯通槽111和通孔21之间贯穿有一个固定杆3，固定杆3两端通过螺母限位，用以使第一弧形钢板1和第二弧形钢板2之间能发生弧形摩擦移动；在第一弧形钢板1与第二弧形钢板2的接触部位设有摩擦片；多个第一弧形钢板1的另一端固定连接有柱紧固件4，多个第二弧形钢板2的另一端固定连接有梁紧固件5；柱紧固件4和梁紧固件5都包括两个相互平行的矩形框架结构的抱箍，在两个抱箍之间垂直连接有矩形的基板，柱紧固件4的基板垂直于梁紧固件5的基板布设；第一弧形钢板1的端部垂直连接柱紧固件4的基板，第二弧形钢板2的端部垂直连接梁紧固件5的基板。如图1所示，将本实施例的摩擦阻尼器安装在榫卯节点处的梁7和柱6上时，第一弧形钢板1和第二弧形钢板2所在平面均平行于梁7和柱6所在平面；柱紧固件4的两个抱箍沿柱所在直线方向布设，并且柱紧固件4的基板垂直于梁布设；梁紧固件5的两个抱箍沿梁所在直线方向布设，并且梁紧固件5的基板垂直于柱布设。当木结构建筑受到地震作用，导致梁柱榫卯节点发生变形后，通过弧形摩擦阻尼器第一弧形钢板1和第二弧形钢板2间相对移动产生的摩擦耗能，既可以起到支撑的作用，同时还能减小地震作用对结构的影响，摩擦阻尼在木结构达到塑性阶段前进入耗能阶段，避免榫卯节点处由于应力集中而发生破坏，有效提高了木结构建筑的抗震能力，减轻结构受地震作用的自身响应，是一种较好的木结构加固方法。更具体的，通孔21的直径等于贯通槽11的槽宽；贯通槽11为30度圆弧形，从而使第一弧形钢板1和第二弧形钢板2之间能沿30度圆弧形发生相对摩擦移动，相对移动产生的摩擦耗能，既可以起到支撑的作用，同时还能减小地震作用对结构的影响。在另一个实施例中，第一弧形钢板1有三个，第二弧形钢板2有两个，两个第二弧形钢板2的端部紧密插在三个第一弧形钢板1之间的两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种木结构建筑榫卯节点弧形摩擦阻尼器，其特征在于，包括多个等间距平行排列的第一弧形钢板(1)，每个第一弧形钢板(1)上开设有弧形贯通槽(11)；还包括多个等间距相互平行排列的第二弧形钢板(2)，每个第二弧形钢板(2)上开设有通孔(21)；第一弧形钢板(1)和第二弧形钢板(2)依次交替排布且其端部紧密交叠，并且所述通孔(21)和贯通槽(11)相通，在各贯通槽(11)和通孔(21)之间贯穿有一个固定杆(3)，固定杆(3)两端通过螺母限位，用以使第一弧形钢板(1)和第二弧形钢板(2)之间能发生弧形摩擦移动；在第一弧形钢板(1)与第二弧形钢板(2)的接触部位设有摩擦片；多个第一弧形钢板(1)的另一端固定连接有柱紧固件(4)，多个第二弧形钢板(2)的另一端固定连接有梁紧固件(5)；所述柱紧固件(4)和梁紧固件(5)都包括两个相互平行的矩形框架结构的抱箍，在两个抱箍之间垂直连接有矩形的基板，柱紧固件(4)的基板垂直于梁紧固件(5)的基板布设；第一弧形钢板(1)的端部垂直连接柱紧固件(4)的基板，第二弧形钢板(2)的端部垂直连接梁紧固件(5)的基板。

【技术特征摘要】
1.一种木结构建筑榫卯节点弧形摩擦阻尼器，其特征在于，包括多个等间距平行排列的第一弧形钢板(1)，每个第一弧形钢板(1)上开设有弧形贯通槽(11)；还包括多个等间距相互平行排列的第二弧形钢板(2)，每个第二弧形钢板(2)上开设有通孔(21)；第一弧形钢板(1)和第二弧形钢板(2)依次交替排布且其端部紧密交叠，并且所述通孔(21)和贯通槽(11)相通，在各贯通槽(11)和通孔(21)之间贯穿有一个固定杆(3)，固定杆(3)两端通过螺母限位，用以使第一弧形钢板(1)和第二弧形钢板(2)之间能发生弧形摩擦移动；在第一弧形钢板(1)与第二弧形钢板(2)的接触部位设有摩擦片；多个第一弧形钢板(1)的另一端固定连接有柱紧固件(4)，多个第二弧形钢板(2)的另一端固定连接有梁紧固件(5)；所述柱紧固件(4)和梁紧固件(5)都包括两个相互平行的矩形框架结构的抱箍，在两个抱箍之间垂直连接有矩形的基板，柱紧固件(4)的基板垂直于梁紧固件(5)的基板布设；第一弧形钢板(1)的端部垂直连接柱紧固件(4)的基板，第二弧形钢板(2)的端部垂直连接梁紧固件(5)的基板。2.如权利要求1所述的木结构建筑榫卯节点弧形摩擦阻尼器，其特征在于，所述第一弧形钢板(1)和第二弧形钢板(2)所在平面均平行于梁和柱所在平面；所述柱紧固件(4)的两个抱箍沿柱所在直线...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏三庆，李成，王威，董晨阳，范咪咪，何洋，
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