[实用新型]用于实现拉索或拉杆快速断开的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于实现拉索或拉杆快速断开的装置，属于建筑结构 中的拉索断索试验装置。

背景技术

近几年，随着理论与技术的不断提高，张弦结构、张拉整体结构、索杆穹 顶结构等预应力空间结构因其动感轻盈、形式多样以及较少的建筑材料使用量 受到越来越多人的关注。但张拉整体却也由于其本身复杂的结构设计导致施工 困难，往往会因为施工意外、构件破坏、锈蚀等因素而发生安全事故，并且几 乎所有的事故中都会包括结构拉索或拉杆的突然断开。拉索或拉杆的突然断开 会对相关节点或端部产生很强的冲击力，进而对结构产生较大影响，同时，拉 索或拉杆的断开还会导致结构内部的应力重分配。关键位置处拉索或拉杆的突 然断开甚至会使整体结构坍塌失效，造成难以挽回的经济财产损失。

国内外目前的研究大都仍集中在数值模拟上，且大部分数值模拟的过程中 均未考虑拉索或拉杆瞬时断开时对节点或端部的冲击力作用，即使考虑了相关 冲击力作用，模拟结果与实际情况是否相符也有待研究，因此相关断索试验的 开展便势在必行，其中用于拉索或拉杆快速断开的装置便成为试验的关键。目 前与之相关的文献较少，已有的用于快速断开拉索或拉杆的方法大致有静力卸 载法、爆破法、外部撞击力法等，各种方法有着各自的优缺点，但都无法同时 满足瞬时断开、无外力或能量输入以及操作简单安全等要求。因此，现在对张 拉整体结构及索穹顶结构的断索试验研究迫切需要一种能同时满足上述三个 要求的装置。

实用新型内容

技术问题：本实用新型提供一种可用于张弦结构、张拉整体结构、索穹顶 结构等预应力空间结构断索试验的用于实现拉索或拉杆快速断开的装置，能够 同时满足结构瞬时断开、无外力或能量输入以及操作简单安全的要求。

技术方案：本实用新型的用于实现拉索或拉杆快速断开的装置，包括套筒、 直杆、安装在所述套筒内并相对设置的两个夹片、安装在套筒开口端部并可绕 其轴心旋转的套环、固定在套筒另一端的端杆，所述直杆和端杆均用以连接拉 索或拉杆；所述夹片一端与套筒内部铰接，另一端伸出套筒开口端部并抵压在 套环内缘上，所述套环的内缘为直径大小变化的弧形，所述直杆插入套筒内， 并在夹片抵压在套环内缘直径较大部分时，被夹片卡紧限位。

进一步的，本实用新型装置中，所述套环旋转时，使夹片在套筒开口端的 一端上下开合运动，同时带动夹片的位于套筒内的一端运动，从而得以卡住或 者释放直杆。

进一步的，本实用新型装置中，直杆的端部设置有凸起底缘，所述夹片位 于套筒内的一端设置有限位凸起，通过所述限位凸起与凸起底缘的配合，实现 直杆的卡紧定位和释放。

有益效果：现有用于快速断索或断杆的装置很少，而已有的大多实用新型 大多无法满足瞬时断开的要求，或者在操作工程中会对结构施以额外的作用力 以及能量。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、无需使用任何高温设备，纯机械原理实现拉索或拉杆的瞬间断开，能 够有效反映结构中拉索或拉杆瞬间断开时对结构产生的动力冲击作用，且不会 对试验模型输入额外的外力，不会对结构产生额外的影响，安全性高。特别适 用于张弦结构、张拉整体结构、索穹顶结构等预应力空间结构模型的断索结构 试验。

2、天津大学申请公开了一种建筑结构拉索瞬间断开装置，专利申请号 201410490663.6，该装置通过旋转搬把带动凸轮转动进而解除拉索的锁定状态。 该实用新型虽然可以实现拉索的瞬间断开，但所需施加在搬把上的力较大，往 往需要利用电动葫芦等装置施力。本实用新型巧妙利用杠杆原理以达到省力的 目的，夹片作为杠杆，以螺栓为支点，两端力臂之比可达1:5。

3、巧妙利用摩擦力，装置通过控制夹片开合实现直杆的锁定以及释放， 通过旋转套环使夹片闭合实现该功能的过程中，本质上克服的是夹片前端与直 杆之间的摩擦力，直接作用是克服套环与夹片之间的摩擦力。通过调整直杆与 夹片作用点的位置以及材料的摩擦系数可有效减小由外部提供给圆形套环的 作用力。

4、装置构造简单，加工方便，特别适合在结构试验的多根拉索和拉杆处 设置该装置。

附图说明

图1为本实用新型在锁定状态的三维示意图；

图2为本实用新型在断开状态的三维示意图；

图3为本实用新型在锁定状态的剖面示意图；