本发明专利技术公开了一种可拆卸式梁柱连接加固与耗能装置，包括套筒、鼓曲耗能组件和摩擦耗能组件；套筒嵌套在木柱、木梁上，木柱、木梁形成的梁柱节点上下均设置鼓曲耗能组件和摩擦耗能组件；摩擦耗能组件与套筒铰接；鼓曲耗能组件包括第一弧形板、伸缩复位杆、弹簧、第二弧形板、转块一和转块二，第一弧形板、第二弧形板关于伸缩复位杆对称设置且两端分别与转块一、转块二相连，转块一、转块二与套筒相连，弹簧嵌套在伸缩复位杆上，一端与转块一相连，另一端与转块二相连。本发明专利技术能够大幅提高榫卯节点的抗脱榫、拔榫能力，并能较大程度上发挥榫卯节点的耗能能力，减少对原木结构的二次伤害；方便拆卸，便于组装维修和更换。便于组装维修和更换。便于组装维修和更换。
【技术实现步骤摘要】
可拆卸式梁柱连接加固与耗能装置
[0001]本专利技术属于加固耗能装置，具体为一种可拆卸式梁柱连接加固与耗能装置。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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，但是铁件加固和马口铁加固等方法不利于更换损坏的加固构件，同时也破坏了古建筑的原状。
[0004]申请号为202010955266.7的中国专利公开了一种木质耗能支撑
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胶合木框架结构，胶合木柱底部设置有用于连接基础的柱靴，胶合木梁和胶合木柱之间通过梁柱钢铰节点相连，胶合木柱之间设置有木质摩擦阻尼器，位于胶合木柱之间对角线处设置，虽然节点具有一定的刚度、良好的防屈曲能力与滞回性能，地震时可通过梁柱间的相对位移进行摩擦耗能，但是，单个木质摩擦支撑的长度过大，一旦损坏，节点耗能失效，没有备用机构，摩擦耗能的稳定性及抗震性能有待进一步提高。
技术实现思路
[0005]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术目的是提供一种木结构用、提高榫卯节点耗能能力、减少对原结构二次伤害的可拆卸式梁柱连接加固与耗能装置。
[0006]技术方案：本专利技术的一种可拆卸式梁柱连接加固与耗能装置，包括套筒、鼓曲耗能组件和摩擦耗能组件；套筒嵌套在木柱、木梁上，木柱、木梁形成的梁柱节点上下均设置鼓曲耗能组件和摩擦耗能组件；摩擦耗能组件与套筒铰接；鼓曲耗能组件包括第一弧形板、伸缩复位杆、弹簧、第二弧形板、转块一和转块二，第一弧形板、第二弧形板关于伸缩复位杆对称设置且两端分别与转块一、转块二相连，转块一、转块二与套筒相连，弹簧嵌套在伸缩复位杆上，一端与转块一相连，另一端与转块二相连。
[0007]进一步地，转块一与销轴一铰接，销轴一与连接板一、连接板二铰接，连接板一、连接板二均通过安装架一与套筒相连。转块二与销轴二铰接，销轴二与连接板三、连接板四铰接，连接板三、连接板四均通过安装架二与套筒相连。第一弧形板、第二弧形板完全相同，第一弧形板的宽厚比为8～10，径宽比为3.6～5，径厚比为30～50。不同尺寸木构架采用相同尺寸耗能板增强的效果基本相同，增强木构架的承载力与刚度主要由弧形板提供，通过限定弧形板的尺寸，使梁柱节点具有更高的刚度和承载能力以及更强的耗能能力。优选地，第一弧形板、第二弧形板的宽度等于转块一、转块二的长度。
[0008]进一步地，摩擦耗能组件包括摩擦耗能筒、摩擦板一和摩擦板二，摩擦耗能筒内设置两侧均为锯齿状的摩擦板三，摩擦板三分别与摩擦板一、摩擦板二齿状啮合连接。摩擦耗
能筒与铰接块一相连，铰接块一与销轴三转动连接，销轴三通过T型钢板与安装架二相连，安装架二与套筒相连。摩擦板一、摩擦板二均与铰接块二相连，铰接块二与销轴四转动连接，销轴四通过T型钢板与安装架一相连，安装架一与套筒相连。摩擦板一、摩擦板二、摩擦板三均为黄铜板，耐磨性能强，与其他复合材料相比价格低廉、摩擦性能稳定。
[0009]进一步地，套筒包括第一半矩形钢套筒和第二半矩形钢套筒，第一半矩形钢套筒、第二半矩形钢套筒的连接处设置凸耳并通过螺栓固定连接，便于组装维修和更换。第二半矩形钢套筒为L型，第二半矩形钢套筒的中部弯折处设置加劲肋，能够保证构件局部稳定并传递集中力，可以提高节点的稳定性和抗扭性能。
[0010]工作原理：当地震发生时，两组弧形板会发生鼓曲变形进而消耗地震能量，套设有弹簧的伸缩复位杆可以有效限制弧形板的鼓曲程度，防止弧形板塑性断裂并可以提高结构整体的自复位能力。当地震等级较低时，地震荷载效应小于摩擦板间的静摩擦力，摩擦板之间不滑动，相互咬合在一起，提供结构刚度；当地震等级较高时，地震荷载效应大于摩擦板间的静摩擦力，摩擦耗能组件会在弧形板发生鼓曲变形时参与摩擦耗能，抵消部分地震对木结构的作用力，有助于提高梁柱连接节点的耗能减震，且摩擦板上的齿还能够发生变形甚至破坏，进一步耗散地震能量。
[0011]有益效果：本专利技术和现有技术相比，具有如下显著性特点：
[0012]1、能够大幅提高榫卯节点的抗脱榫、拔榫能力，并能较大程度上发挥榫卯节点的耗能能力，减少对原木结构的二次伤害；
[0013]2、在梁柱节点上下均设置鼓曲耗能组件和摩擦耗能组件，具有协同增效作用；
[0014]3、当地震发生时，两组第一弧形板、第二弧形板会发生鼓曲变形进而消耗地震能量，套设有弹簧的伸缩复位杆可以有效限制弧形板的鼓曲程度，防止弧形板塑性断裂，可以提高结构整体的自复位能力；
[0015]4、当地震等级较高时，摩擦耗能组件会在弧形板发生鼓曲变形时参与摩擦耗能，抵消部分地震对木结构的作用力，有利于提高梁柱节点的耗能减震，减小结构本身受地震的影响，进而有效地保护主体结构；
[0016]5、套筒通过螺栓固定连接，方便拆卸，便于组装维修和更换；
[0017]6、第二半矩形钢套筒的中部弯折处设置加劲肋，能够保证构件局部稳定并传递集中力，可以提高节点的稳定性和抗扭性能；
[0018]7、第一弧形板、第二弧形板的宽厚比为8～10，径宽比为3.6～5，径厚比为30～50，通过限定弧形板的尺寸，使梁柱节点具有更高的刚度和承载能力以及更强的耗能能力。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的结构示意图；
[0020]图2是本专利技术第一半矩形钢套筒101的结构示意图；
[0021]图3是本专利技术第二半矩形钢套筒102的结构示意图；
[0022]图4是本专利技术T型钢板16的结构示意图；
[0023]图5是本专利技术铰接块一14的结构示意图；
[0024]图6是本专利技术摩擦耗能组件3的结构示意图；
[0025]图7是本专利技术摩擦耗能筒301的结构示意图；
[0026]图8是本专利技术鼓曲耗能组件2的结构示意图；
[0027]图9是本专利技术第一弧形板201的结构示意图。
具体实施方式
[0028]如图1，可拆卸式梁柱连接加固与耗能装置的木柱4和木梁5通过榫卯结构垂直连接，木柱4、木梁5形成的梁柱节点上安装有套筒1，套筒1上固定连接有安装架一9和安装架二13。安装架一9和安装架二13上均通过螺栓19与T型钢板16固定连接，T型钢板16之间铰接连接有摩擦耗能组件3。安装架一9上固定连接有连接板一7、连接板二8，安装架二13上固定连接有连接板三11、连接板四12。鼓曲耗能组件2的一端与连接板一7、连接板二8铰接，另一端与连接板三11、连接板四12铰接。梁柱节点的上下分别对称设置互相平行的鼓曲耗能组件2、摩擦耗能组件3，其在节点上、下的排放顺序可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可拆卸式梁柱连接加固与耗能装置，其特征在于：包括套筒(1)、鼓曲耗能组件(2)和摩擦耗能组件(3)；所述套筒(1)嵌套在木柱(4)、木梁(5)上，所述木柱(4)、木梁(5)形成的梁柱节点上下均设置鼓曲耗能组件(2)和摩擦耗能组件(3)；所述摩擦耗能组件(3)与套筒(1)铰接；所述鼓曲耗能组件(2)包括第一弧形板(201)、伸缩复位杆(202)、弹簧(203)、第二弧形板(204)、转块一(205)和转块二(206)，所述第一弧形板(201)、第二弧形板(204)关于伸缩复位杆(202)对称设置且两端分别与转块一(205)、转块二(206)相连，所述转块一(205)、转块二(206)与套筒(1)相连，所述弹簧(203)嵌套在伸缩复位杆(202)上，一端与转块一(205)相连，另一端与转块二(206)相连。2.根据权利要求1所述的可拆卸式梁柱连接加固与耗能装置，其特征在于：所述转块一(205)与销轴一(6)铰接，所述销轴一(6)与连接板一(7)、连接板二(8)铰接，所述连接板一(7)、连接板二(8)均通过安装架一(9)与套筒(1)相连。3.根据权利要求1所述的可拆卸式梁柱连接加固与耗能装置，其特征在于：所述转块二(206)与销轴二(10)铰接，所述销轴二(10)与连接板三(11)、连接板四(12)铰接，所述连接板三(11)、连接板四(12)均通过安装架二(13)与套筒(1)相连。4.根据权利要求1所述的可拆卸式梁柱连接加固与耗能装置，其特征在于：所述第一弧形板(201)、第二弧形板(204)完全相同，所述第一弧形板(201)的宽厚比为8～10，径宽比为3.6～5，径厚比为30～50。...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵建华，焦玉峰，王再会，王展光，吴文虎，
申请(专利权)人：镇江华航工程咨询有限公司凯里学院，
类型：发明
国别省市：
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