[实用新型]一种变刚度自复位阻尼器加固的古建筑大木构架榫卯节点

说明书

本实用新型公开了一种变刚度自复位阻尼器加固的古建筑大木构架榫卯节点，包括木柱，及通过榫卯节点连接木柱与木梁构成的木构架，在木构架的木柱与木梁垂直相交的内侧壁上连接有变刚度自复位阻尼器；变刚度自复位阻尼器通过设有形状记忆合金弹簧的一端连接到木柱上，另一端通过连动系杆连接到木梁。该结构解决了现有榫卯节点加固方式通过提升刚度限制位移而使榫卯节点丧失半刚性优势，耗能能力下降的问题。小震时，榫卯节点将充分耗能，对已产生的小变形进行自复位修复；大震时，在木结构建筑稳定性达到临界值时，提高榫卯节点的刚度值，从而避免结构的倒塌。

技术领域

本实用新型涉及一种变刚度自复位阻尼器加固的古建筑大木构架榫卯节点，属于古建筑木结构加固修缮领域。适合传统木结构古建筑榫卯节点加固修缮需求。

背景技术

木结构建筑是中国特色古建筑中一颗耀眼的明珠，其艺术历史价值不可估量，且木结构古建筑分布广泛，因而加固修缮古建筑遗产具有着重要意义。榫卯节点作为木结构连接的主要方式，其力学性能具有半刚性特点，在抗弯抗剪和抗震性能上表现突出。但是，榫卯节点在使用过程中也会存在诸多问题，当榫卯节点发生了松动、倾斜或者拔榫时，其节点刚度急剧下降，在刚度值超过临界条件下，梁柱将失稳，进一步将发生木结构建筑的倒塌。

传统的木结构榫卯节点加固方式主要有U型铁箍加固、扒钉、CFRP布(碳纤维增强塑料布)等，这些加固方式使榫卯节点的刚度大幅增加，虽然限制了梁柱的位移，但榫卯节点原来的半刚性优势得不到发挥，其耗能能力有所下降。

实用新型内容

针对以上背景和加固方式存在的问题缺陷，本实用新型的目的在于提供一种变刚度自复位阻尼器加固的古建筑大木构架榫卯节点，该结构解决了现有榫卯节点加固方式通过提升刚度限制位移而使榫卯节点丧失半刚性优势，耗能能力下降的问题。小震时，榫卯节点将充分耗能，对已产生的小变形进行自复位修复，避免出现倾斜、松动、拔榫等问题；大震时，在木结构建筑稳定性达到临界值时，榫卯节点的刚度值将突然提高，从而避免结构的倒塌。

达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型提供的一个实施例，本实用新型提供了一种变刚度自复位阻尼器加固的古建筑大木构架榫卯节点，包括木柱，及通过榫卯节点连接木柱与木梁构成的木构架，在木构架的木柱与木梁垂直相交的内侧壁上连接有变刚度自复位阻尼器；变刚度自复位阻尼器通过设有形状记忆合金弹簧的一端连接到木柱的柱上基座上，变刚度自复位阻尼器另一端通过连动系杆连接到木梁上。

作为优选，所述变刚度自复位阻尼器包括通过钢柱绞接在柱上基座上的牛角板，铰接在钢柱上的牛角板的内弧段两端通过形状记忆合金弹簧连接到柱上基座的两端，柱上基座通过钢箍与木柱相连；与牛角板尖角端相对的宽板端通过连动系杆铰接到梁上基座，通过梁上基座连接到木梁的底壁。

作为优选，所述柱上基座包括一块与木柱相贴合的底板，在底板上套有两个上下分布的钢箍，钢箍套在木柱上与其固连。

作为优选，所述底板的一个端面上水平延伸有一对支撑臂，一对支撑臂端部设有一铰接牛角板的钢柱，一对支撑臂的上方设有两个不同高度的限位柱。

作为优选，所述牛角板中部设有圆柱形凹槽状的耗能室，凹槽底壁开有贯穿穿钢柱的预留铰接孔b，在耗能室圆柱形凹槽侧壁中均布有阻片，耗能室内填充满粘弹性材料；在凹槽状的耗能室上加盖有螺纹盖。

进一步，所述耗能室的一侧设有两个用于贯穿限位柱的环形槽道，在牛角板尖角端相对的宽板端的板面上设有预留铰接孔a。

作为优选，所述连动系杆通过绞轴铰接在梁上基座上，梁上基座通过木螺丝固定于木梁上。