[发明专利]一种古建木构架榫卯节点装配式粘弹性阻尼器

说明书

本发明公开了一种古建木构架榫卯节点装配式粘弹性阻尼器，具体结构为：中间钢板两侧粘连可更换粘弹性材料层，可更换粘弹性材料层外侧粘连扇形钢板；扇形钢板左侧与第一钢板垂直焊接，第一钢板通过第二螺栓与第二钢板连接，第二螺母用于固定第二钢板，第二钢板左侧垂直焊接与柱连接的第一抱箍；中间钢板底部焊接有垂直钢板，垂直钢板通过第三螺栓连接与梁连接的第二抱箍，第三螺母用于固定第二抱箍。本发明不仅减小了地震作用对古建筑木结构的损害，还易于更换受损的粘弹性材料层，避免了对结构二次损伤。

技术领域

本发明属于古建筑阻尼器领域，尤其涉及一种古建木构架榫卯节点装配式粘弹性阻尼器。

背景技术

榫卯连接是传统木结构构件中之间的主要连接方式，该连接表现为介于刚接和铰接之间的半刚性连接，具有一定的抗弯能力和摩擦耗能能力。但在强震下，榫卯节点容易发生松动、脱榫等，从而造成木结构构架整体倒塌。针对榫卯节点的加固，已经迫在眉睫。

目前，榫卯节点加固常见的方法有扁钢加固、FRP加固和阻尼器加固。扁钢加固是用螺丝将钢板和木梁、木柱联系起来，通过限制梁柱之间的相对运动来实现加固的作用。FRP加固是将FRP材料包裹在榫卯节点周围，利用FRP材料高强度的特点来抵抗外部荷载。阻尼器加固是将阻尼器固定在榫卯节点处，通过吸收地震作用时传递到结构构件的能量，来保护古建筑木结构。

然而现有的加固古建筑木结构榫卯节点的方式存在一定的弊端：

(1)多采用螺栓或者环氧树脂进行安装加固，对木结构产生不可逆的损伤。

(2)在地震作用下，螺栓受到剪切作用可能会产生弯曲，从而导致螺栓孔附近的木材开裂。而当结构构件产生大变形时，螺栓也可能会拔出致使木材出现劈裂。

(3)强震后，木结构建筑，尤其是古建筑木结构的原有加固构件若需要从木结构构件上拆除，不仅拆卸繁琐，而且会对木结构构件产生二次破坏。

发明内容

针对上述阻尼器加固方式存在的问题，本发明提供一种古建木构架榫卯节点装配式粘弹性阻尼器。

本发明的一种古建木构架榫卯节点装配式粘弹性阻尼器的结构为：中间钢板两侧粘连可更换粘弹性材料层，可更换粘弹性材料层外侧粘连扇形钢板。扇形钢板左侧与第一钢板垂直焊接，第一钢板通过第二螺栓与第二钢板连接，第二螺母用于固定第二钢板，第二钢板左侧垂直焊接与柱连接的第一抱箍。中间钢板底部焊接有垂直钢板，垂直钢板通过第三螺栓连接与梁连接的第二抱箍，第三螺母用于固定第二抱箍。

进一步的，第一抱箍两侧的钢板安装有预紧螺栓，通过调节第四螺母的旋紧力矩，可改变第一抱箍与柱的紧密程度。

进一步的，第二抱箍为一对可拼接成方形的第三钢板，第三钢板底部通过第五螺栓连接，通过调节与第五螺栓配合的第五螺母的旋紧力矩，可改变第二抱箍与梁的紧密程度。

进一步的，中间钢板两面开有第一扇形槽口，槽口的深度为可更换粘弹性材料层厚度的15％～20％。

进一步的，第一扇形槽口内焊有由七个抗滑螺栓构成的第一抗滑螺栓群，第一抗滑螺栓群的螺栓长度与第一扇形槽口的槽口深度一致。

进一步的，扇形钢板内表面开有第二扇形槽口，槽口的深度为可更换粘弹性材料层厚度的15％～20％。

进一步的，第二扇形槽口预留有五个孔洞，孔洞中的五个抗滑螺栓构成第二抗滑螺栓群。

本发明的有益技术效果为：

1、本发明的第一抱箍和第二抱箍均安装有预压螺栓，能够调节两个抱箍与木构架之间的紧密程度，方便阻尼器的安装拆卸。

2、本发明的古建木构架榫卯节点装配式粘弹性阻尼器，当木结构构件发生较大变形致使阻尼器损坏时，只需拆卸螺栓后更换损坏粘弹性材料层。不仅方便快捷，还避免了对木结构建筑物的二次损伤。