一種對(duì)稱旋轉(zhuǎn)式耗能連接件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種對(duì)稱旋轉(zhuǎn)式耗能連接件，可用于連接預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件并且減小構(gòu)件之間產(chǎn)生的較小的相對(duì)位移的影響。該對(duì)稱旋轉(zhuǎn)式耗能連接件包括運(yùn)動(dòng)板、旋轉(zhuǎn)板、剪切型金屬耗能材料、粘彈性耗能材料和螺栓。本發(fā)明可以將不同構(gòu)件進(jìn)行連接同時(shí)在構(gòu)件之間產(chǎn)生相對(duì)較小的位移時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行放大，從而充分發(fā)揮材料的耗能能力。即當(dāng)左右兩側(cè)建筑物構(gòu)件產(chǎn)生相對(duì)位移時(shí)，相應(yīng)兩側(cè)的運(yùn)動(dòng)板之間產(chǎn)生相對(duì)位移，在兩側(cè)螺栓的帶動(dòng)下，旋轉(zhuǎn)板以其形心為旋轉(zhuǎn)中心發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)耗能材料產(chǎn)生變形，實(shí)現(xiàn)能量消耗。本發(fā)明具有體積小，結(jié)構(gòu)對(duì)稱合理，安裝簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，耐久性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是一種高效耗能的連接元件。
【專利說明】
一種對(duì)稱旋轉(zhuǎn)式耗能連接件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是一種具有耗能作用的連接件，可在預(yù)制裝配式建筑中連接預(yù)制構(gòu)件并且減小由于構(gòu)件之間較小相對(duì)位移產(chǎn)生的影響。
【背景技術(shù)】
[0002]結(jié)構(gòu)的耗能減震技術(shù)是在結(jié)構(gòu)物的某些部位(如支撐、剪力墻、結(jié)點(diǎn)、聯(lián)結(jié)縫或連接件、樓層空間、相鄰建筑間、主附結(jié)構(gòu)間等)設(shè)置耗能(阻尼)裝置(或元件)，通過耗能(阻尼)裝置產(chǎn)生摩擦、彎曲(或剪切、扭轉(zhuǎn))彈塑(或粘滯、粘彈)性滯回變形來耗散或吸收由外力、地震作用或風(fēng)荷載等輸入結(jié)構(gòu)中的能量，以減小主體結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，從而避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞或倒塌，達(dá)到減震控制的目的。耗能減震裝置可以用不同的材料、不同的耗能機(jī)制、不同的構(gòu)造來制造。目前常見的耗能減震器主要有金屬耗能器、摩擦耗能器、粘彈性阻尼器和粘滯阻尼器。前兩者屬于位移相關(guān)型耗能減震器，后兩者屬于速度相關(guān)型耗能減震器。
[0003]預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中的連接分為兩種:濕連接和干連接。濕連接是通過專用連接件及少量的現(xiàn)澆混凝土將構(gòu)件連接起來，這種連接可以等效為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的連接，在結(jié)構(gòu)分析中也可以等同為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。干連接是通過焊接、螺栓連接、后張法和銷釘連接等將構(gòu)件連接起來。干連接法其連接處的剛度通常比構(gòu)件小，在一定荷載值下發(fā)生滑移，結(jié)構(gòu)中就有了一個(gè)薄弱部位，因此變形主要集中在連接處。于是將連接構(gòu)件設(shè)計(jì)為阻尼器，使其成為結(jié)構(gòu)內(nèi)部的一個(gè)能量耗散元件。
[0004]通常情況下，建筑物在外力、地震作用或風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間產(chǎn)生的相對(duì)位移或轉(zhuǎn)角較小，現(xiàn)有的位移相關(guān)型耗能器需要結(jié)構(gòu)具有較大的相對(duì)變形時(shí)才能充分達(dá)到耗能效果。同時(shí)，現(xiàn)有的耗能裝置整體占用空間較大或者需要較復(fù)雜的支撐系統(tǒng)，影響建筑物的空間使用效率，也對(duì)結(jié)構(gòu)的整體剛度產(chǎn)生了影響，故而往往在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于研制一種具有耗能作用的連接元件，一方面可以在預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)中，起到構(gòu)件之間連接作用，并且不會(huì)影響建筑物的內(nèi)部空間布置和使用。另一方面也可以將外荷載作用下，構(gòu)件之間產(chǎn)生的較小相對(duì)位移根據(jù)需要進(jìn)行放大，充分發(fā)揮旋轉(zhuǎn)型耗能器中剪切型材料的耗能能力，從而實(shí)現(xiàn)建筑消能減震的效果。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0007]—種對(duì)稱旋轉(zhuǎn)式耗能連接件，包括運(yùn)動(dòng)板1、旋轉(zhuǎn)板2、剪切型金屬耗能材料3、粘彈性耗能材料4和螺栓5;該對(duì)稱旋轉(zhuǎn)式耗能連接件為兩側(cè)對(duì)稱結(jié)構(gòu)；
[0008]運(yùn)動(dòng)板I由上板、下板和連接板連接而成，旋轉(zhuǎn)板2的一端在該側(cè)運(yùn)動(dòng)板I形成的空間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，連接板內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)板2該側(cè)圓弧邊緣相切;剪切型金屬耗能材料3是條狀圓弧形結(jié)構(gòu)，其條狀圓弧形結(jié)構(gòu)圓心與旋轉(zhuǎn)板2該側(cè)邊緣的圓弧圓心相同；上板的下表面、下板的上表面和旋轉(zhuǎn)板2的上下表面具有相同的凹槽，用于放置條狀圓弧形結(jié)構(gòu);上板的下表面的凹槽和旋轉(zhuǎn)板2該側(cè)的上表面的凹槽相對(duì)，一塊剪切型金屬耗能材料3嵌入兩個(gè)凹槽中，下板上表面的凹槽和旋轉(zhuǎn)板2該側(cè)的下表面的凹槽相對(duì)，另一塊剪切型金屬耗能材料3嵌入兩個(gè)凹槽中；旋轉(zhuǎn)板2與上板的下表面、下板上表面間的縫隙處粘貼粘彈性耗能材料4，其大小等于運(yùn)動(dòng)板I的上下板與旋轉(zhuǎn)板2初始時(shí)重合的面積。
[0009]其中，兩側(cè)的運(yùn)動(dòng)板I通過預(yù)留孔和建筑構(gòu)件中的預(yù)埋件固定連接;旋轉(zhuǎn)板2與兩側(cè)的運(yùn)動(dòng)板I分別通過螺栓5鉸接，運(yùn)動(dòng)板I的開孔處為水平滑槽;通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)板2上安裝與運(yùn)動(dòng)板I連接的螺栓8的開孔位置和旋轉(zhuǎn)板兩側(cè)凹槽位置，放大位移比值，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)或建筑構(gòu)件的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
[0010]旋轉(zhuǎn)板2是對(duì)稱板，其邊緣圓弧圓心與旋轉(zhuǎn)板2的形心重合。
[0011]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明可以將不同構(gòu)件進(jìn)行連接同時(shí)在構(gòu)件之間產(chǎn)生相對(duì)較小的位移時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行放大，從而充分發(fā)揮材料的耗能能力。即當(dāng)左右兩側(cè)建筑物構(gòu)件產(chǎn)生相對(duì)位移時(shí)，相應(yīng)兩側(cè)的運(yùn)動(dòng)板I之間產(chǎn)生相對(duì)位移，在兩側(cè)螺栓5的帶動(dòng)下，旋轉(zhuǎn)板2以其形心為旋轉(zhuǎn)中心發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)耗能材料3、4產(chǎn)生變形，實(shí)現(xiàn)能量消耗。本發(fā)明具有體積小，結(jié)構(gòu)對(duì)稱合理，安裝簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，耐久性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是一種高效耗能的連接元件。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的對(duì)稱旋轉(zhuǎn)式耗能連接件正視圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的對(duì)稱旋轉(zhuǎn)式耗能連接件俯視圖。
[0014]圖3是本發(fā)明的對(duì)稱旋轉(zhuǎn)式耗能連接件1-1剖面圖。
[0015]圖4是本發(fā)明的對(duì)稱旋轉(zhuǎn)式耗能連接件2-2剖面圖。
[0016]圖5是本發(fā)明的對(duì)稱旋轉(zhuǎn)式耗能連接件變形后的正視圖。
[0017]圖6是本發(fā)明的對(duì)稱旋轉(zhuǎn)式耗能連接件變形后1-1剖面圖。
[0018]圖7是本發(fā)明第一種阻尼器的放置位置示意圖。
[0019]圖8是本發(fā)明第二種阻尼器的放置位置示意圖。
[0020]圖9是本發(fā)明第三種阻尼器的放置位置示意圖。
[0021]具體的實(shí)施方式
[0022]以下結(jié)合附圖和技術(shù)方案，進(jìn)一步說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0023]—種對(duì)稱旋轉(zhuǎn)式耗能連接件主要包括:運(yùn)動(dòng)板1、旋轉(zhuǎn)板2、剪切型金屬耗能材料3、粘彈性耗能材料4、螺栓5。
[0024]運(yùn)動(dòng)板I由上板、下板和連接板連接而成，旋轉(zhuǎn)板2的一端可在該側(cè)運(yùn)動(dòng)板I形成的空間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，連接板內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)板2該側(cè)圓弧邊緣相切;剪切型金屬耗能材料3是條狀圓弧形結(jié)構(gòu)，其條狀圓弧形結(jié)構(gòu)圓心與旋轉(zhuǎn)板2該側(cè)邊緣的圓弧圓心相同；上板的下表面、下板的上表面和旋轉(zhuǎn)板2的上下表面具有相同的凹槽，上板的下表面的凹槽和旋轉(zhuǎn)板2該側(cè)的上表面的凹槽相對(duì)，一塊剪切型金屬耗能材料3嵌入兩個(gè)凹槽中，下板上表面的凹槽和旋轉(zhuǎn)板2該側(cè)的下表面的凹槽相對(duì)，另一塊剪切型金屬耗能材料3嵌入兩個(gè)凹槽中；旋轉(zhuǎn)板2與上板的下表面、下板上表面間的縫隙處粘貼粘彈性耗能材料4，其大小等于運(yùn)動(dòng)板I的上下板與旋轉(zhuǎn)板2初始時(shí)重合的面積。
[0025]其中，兩側(cè)的運(yùn)動(dòng)板I可以通過預(yù)留孔洞和建筑構(gòu)件中的預(yù)埋件固定連接;旋轉(zhuǎn)板2與運(yùn)動(dòng)板I分別通過螺栓5鉸接，運(yùn)動(dòng)板I的開孔處為水平滑槽;通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)板2上安裝與運(yùn)動(dòng)板I連接的螺栓8的開孔位置和旋轉(zhuǎn)板兩側(cè)凹槽位置，可以放大位移比值，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)或建筑構(gòu)件的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
[0026]旋轉(zhuǎn)板2是對(duì)稱板，其邊緣圓弧圓心與旋轉(zhuǎn)板2的形心重合。
[0027]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明可以將不同構(gòu)件進(jìn)行連接同時(shí)在構(gòu)件之間產(chǎn)生相對(duì)較小的位移時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行放大，從而充分發(fā)揮材料的耗能能力。即當(dāng)左右兩側(cè)建筑物構(gòu)件產(chǎn)生相對(duì)位移時(shí)，相應(yīng)兩側(cè)的運(yùn)動(dòng)板I之間產(chǎn)生相對(duì)位移，在兩側(cè)螺栓5的帶動(dòng)下，旋轉(zhuǎn)板2以其形心為旋轉(zhuǎn)中心發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)耗能材料3、4產(chǎn)生變形，實(shí)現(xiàn)能量消耗。
[0028]本發(fā)明具有體積小，結(jié)構(gòu)對(duì)稱合理，安裝簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，耐久性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是一種高效耗能的連接元件。
[0029]本實(shí)施例解決了現(xiàn)有預(yù)制裝配式建筑中耗能連接元件的不足，即通過旋轉(zhuǎn)式耗能器放大了構(gòu)件之間的相對(duì)位移，提高了耗能減震效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種對(duì)稱旋轉(zhuǎn)式耗能連接件，其特征在于，該對(duì)稱旋轉(zhuǎn)式耗能連接件包括運(yùn)動(dòng)板、旋轉(zhuǎn)板、剪切型金屬耗能材料、粘彈性耗能材料和螺栓;該對(duì)稱旋轉(zhuǎn)式耗能連接件為兩側(cè)對(duì)稱結(jié)構(gòu)； 運(yùn)動(dòng)板由上板、下板和連接板連接而成，旋轉(zhuǎn)板的一端在該側(cè)運(yùn)動(dòng)板形成的空間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，連接板內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)板該側(cè)圓弧邊緣相切;剪切型金屬耗能材料是條狀圓弧形結(jié)構(gòu)，其條狀圓弧形結(jié)構(gòu)圓心與旋轉(zhuǎn)板該側(cè)邊緣的圓弧圓心相同；上板的下表面、下板的上表面和旋轉(zhuǎn)板的上下表面具有相同的凹槽，用于放置條狀圓弧形結(jié)構(gòu)；上板的下表面的凹槽和旋轉(zhuǎn)板該側(cè)的上表面的凹槽相對(duì)，一塊剪切型金屬耗能材料嵌入兩個(gè)凹槽中，下板上表面的凹槽和旋轉(zhuǎn)板該側(cè)的下表面的凹槽相對(duì)，另一塊剪切型金屬耗能材料嵌入兩個(gè)凹槽中；旋轉(zhuǎn)板與上板的下表面、下板上表面間的縫隙處粘貼粘彈性耗能材料，其大小等于運(yùn)動(dòng)板的上下板與旋轉(zhuǎn)板初始時(shí)重合的面積； 其中，兩側(cè)的運(yùn)動(dòng)板通過預(yù)留孔和建筑構(gòu)件中的預(yù)埋件固定連接;旋轉(zhuǎn)板與兩側(cè)的運(yùn)動(dòng)板分別通過螺栓鉸接，運(yùn)動(dòng)板的開孔處為水平滑槽;通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)板上安裝與運(yùn)動(dòng)板連接的螺栓的開孔位置和旋轉(zhuǎn)板兩側(cè)凹槽位置，放大位移比值，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)或建筑構(gòu)件的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整； 旋轉(zhuǎn)板是對(duì)稱板，其邊緣圓弧圓心與旋轉(zhuǎn)板的形心重合。
【文檔編號(hào)】E04B1/38GK105952000SQ201610445492
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日
【發(fā)明人】李宏男, 張偲嚴(yán)
【申請(qǐng)人】大連理工大學(xué)