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一种穿斗式木结构古建筑柱架耗能加固装置
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委托机构
西安嘉思特知识产权代理事务所
技术经理人
刘长春
科技成果持有方
西安建筑科技大学
挂牌时间
2018-02-11
基本信息
技术分析
商业分析
交易信息
项目名称
一种穿斗式木结构古建筑柱架耗能加固装置
项目简介
本实用新型公开了一种穿斗式木结构古建筑柱架耗能加固装置,包括连接柱子的上梁和中梁,在上梁上设有梁端固定件,在柱子上设有柱底固定件,上梁上的梁端固定件和柱子上的柱底固定件上分别连接有钢拉索,各钢拉索通过若干个节点力转换器连接,各节点力转换器之间连接有线圈弹簧。本结构梁端固定件总长度l0不小于上梁净跨长度Ln的1/5,梁端固定件的高度不小于上梁高的2/3,柱底固定件沿柱子纵向高度h不小于柱子净高Hn的1/4,宽度不小于柱子宽的2/3,该斜拉索搭设结构通过对称扭转预应力套筒向钢拉索施加预应力,应用粘滞阻尼器与线圈弹簧耗能大大缓解了地震对建筑结构造成的冲击和破坏,为一种增强整体刚度,并减小梁柱相对位移的较佳结构形式。
项目所属领域
无
知识产权情况
专利名称:一种穿斗式木结构古建筑柱架耗能加固装置
专利类型:实用新型
专利权人:西安建筑科技大学
专利号:CN201621060467.6
有效期限:2016-09-18
技术方案
针对同类加固结构对于整体刚度提升不明显,且抗位移和抗变形能力提升不高的缺陷,本实用新型的目的在于,提供一种预应力斜拉索-阻尼器柱架加固结构(下文简称“预应力斜拉索体系”),相比于同类加固结构,具有结构性能稳定,加固后整体刚度提升明显, 梁柱节点咬合紧密等优点。该结构适用于穿斗式古建筑的梁柱维修加固,且可成为一种仿古建筑的抗震构造有效措施。 本实用新型是通过下述技术方案来实现的。 一种穿斗式木结构古建筑柱架耗能加固装置,包括柱子,及连接柱子的上梁和中梁,在上梁上设有若干个梁端固定件,在柱子上设有柱底固定件,上梁上的若干个梁端固定件和柱子上的柱底固定件上分别连接有钢拉索,各钢拉索通过若干个节点力转换器连接, 各节点力转换器之间连接有线圈弹簧。 进一步,上梁上设有三个梁端固定件,各梁端固定件通过螺钉与上梁连接。 进一步,所述梁端固定件和柱底固定件的上端为框型结构,下端为钢拉索连接板, 钢拉索连接板上设有贯穿钢拉索的穿孔;各个梁端固定件通过角钢相互连接固定。 进一步,三个梁端固定件中两端的梁端固定件为框型结构,中间的梁端固定件和柱底固定件为垫板,钢绞线贯穿上梁和柱子与垫板连接。 进一步,连接上梁中部的梁端固定件的钢拉索上套有预应力套筒,连接上梁两端的梁端固定件的钢拉索上进一步套有粘滞性阻尼器。 进一步,所述节点力转换器为一个开有偏心孔的连接件,偏心孔的四周分布有连接线圈弹簧开孔、连接梁端固定件开孔和连接柱底固定件开孔,其中,连接梁端固定件开孔有两个,其间距大于其中一个梁端固定件开孔与连接线圈弹簧开孔之间的距离。
可量化指标
对比技术
木结构古建筑是我国古建筑的主要结构形式,由于建造年代久远,加上地震、自然风化以及虫害的影响,绝大多数都存在着不同程度的残损或者破坏,主要表现为木材开裂、 槽朽、构件挠曲变形、节点拔榫等形式,使得木结构古建筑结构性能退化严重,潜伏极大的结构安全隐患,亟需修缮加固。当下木结构古建筑普遍采用的修缮加固方法主要为整体加固以及构件加固,其中整体加固方法分为落架大修、支顶拔正、修整加固等;构件加固则有墩接加固、嵌补加固、铁件加固、支顶加固、化学加固、FRP加固等形式。 相对于构件加固,经过整体加固修复后的建筑构架抗震性能提升明显,建筑空间整体性和刚度有较大的提高。在木构架变形小,构件位移不大的维修工程中,修整加固:即在不揭除瓦顶和不拆动构架的情况下,直接对木构架进行整体加固。就是一种合理且最优的加固方式。 而寻找用一种设计合理且工作稳定的修整加固方式,旨在提高柱架体系整体性, 减小梁柱相对位移并在结构震动过程中提供抗力以耗散地震能量,成为目前本领域亟待解决的技术问题。粘滞性阻尼器的使用,可以在不增加结构刚度的情况下,吸收地震能,减小地震效应并且不影响结构自身动力参数,成为解决以上难题的一大切入点。通过粘滞性阻尼器与预应力钢索的协同作用,以上亟待解决难题在实用新型中得以解决。
项目创新点
1.利用穿斗式建筑较密的立柱和穿组成的封闭空间布置本预应力斜拉索体系。 2.索结构是由一系列高强度钢索组成的一种张力结构,其结构受力合理,用料经济,通过预应力的施加,可提高钢索的受拉能力。同时其施工便捷,所需设施简单,易于操作。本装置利用其受力合理,传力简单的特点拟采用圆钢(或钢绞线)作为基本传力和施加预应力构件。 3.应用粘滞阻尼器与线圈弹簧耗能:粘滞性阻尼器是根据流体通过节流孔时会产生粘滞阻力的原理而制成的,是一种与刚度、速度相关型阻尼器。在地震来临时,阻尼器最大限度吸收和消耗了地震对建筑结构的冲击能量,大大缓解了地震对建筑结构造成的冲击和破坏。线圈弹簧可通过自身拉伸压缩等变形,实现消耗地震能的作用,从某种角度上来讲也是一种预应力形式。 本加固体系利用预应力斜拉索体系受力合理且轻便,粘弹性阻尼器、线圈弹簧耗能效率高等优点,设计出诣在提高柱架体系整体性,增强整体刚度,并减小梁柱相对位移的较佳结构形式。
应用前景
无
项目阶段
研发
经济效益
商业模式
技术交易方式
技术转让
意向交易额
面谈
询价交易额
无
备注
无
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