西安科技大市场首页
您好,请
登录
|
注册
帮助中心
关注我们
首页
挂牌&公示
技术供给
技术需求
数据图表
下载中心
技术经理人协会
项目视频发布
您当前的位置:
首页
挂牌项目
详情页
嵌入形状记忆合金叠层碳纤维布加固的古建筑木榫卯节点
我要咨询
收藏本项目
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
嵌入形状记忆合金叠层碳纤维布加固的古建筑木榫卯节点
项目简介
本实用新型公开了一种嵌入形状记忆合金叠层碳纤维布加固的古建筑木榫卯节点,该榫卯节点包括木柱,及通过榫卯节点与木柱连接的木梁枋构成的木构架,所述榫卯节点通过两条平行包覆于木柱外周并与木梁枋相连的上、下叠层碳纤维布加固,所述上、下叠层碳纤维布的上下边缘分别与木梁枋的上下表面平行,所述上、下叠层碳纤维布的端部分别设有通过上、下形状记忆合金丝连接的上、下锚固金属件,上、下锚固金属件通过木螺丝嵌入木梁枋中固定。该榫卯节点将马氏体形状记忆合金(SMA)丝埋置于叠层碳纤维布中,在提高榫卯节点抗弯承载力及刚度的同时,大幅度提高节点的耗能能力,进而提高碳纤维布加固榫卯节点的加固效果。
项目所属领域
无
知识产权情况
专利名称:嵌入形状记忆合金叠层碳纤维布加固的古建筑木榫卯节点
专利类型:实用新型
专利权人:西安建筑科技大学
专利号:CN201520792899.5
有效期限:2015-10-14
技术方案
针对以上背景技术存在的缺陷或不足,本实用新型的目的在于提供一种嵌入形状记忆合金(SMA)的叠层CFRP布加固的古建筑木结构榫卯节点,解决现有方式加固榫卯节点中存在的阻尼耗能能力差的问题。该榫卯节点将马氏体形状记忆合金(SMA)丝埋置于叠层碳纤维布中,在提高榫卯节点抗弯承载力及刚度的同时,大幅度提高节点的耗能能力,进而提高碳纤维布加固榫卯节点的加固效果。 本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。 作为本实用新型的一种实施方式,嵌入形状记忆合金叠层碳纤维布加固的古建筑木榫卯节点,该榫卯节点包括木柱,及通过榫卯节点与木柱连接的木梁枋构成的木构架,所述榫卯节点通过两条平行包覆于木柱外周并与木梁枋相连的上、下叠层碳纤维布加固,所述上、下叠层碳纤维布的上下边缘分别与木梁枋的上下表面平行,所述上、下叠层碳纤维布的端部分别设有通过上、下形状记忆合金丝连接的上、下锚固金属件,上、下锚固金属件通过木螺丝嵌入木梁枋中固定。 优选地,所述上、下叠层碳纤维布通过环氧树脂胶粘剂与木梁枋侧表面及木柱周壁固定连接。 优选地,所述上、下叠层碳纤维布的上下边缘分别与木梁枋的上下边缘的距离为10mm;所述上、下叠层碳纤维布的高度为50~70mm。 优选地,所述上、下锚固金属件分别由L形薄钢板制作,L形薄钢板的面板上均布有木螺丝连接圆形孔,L形薄钢板的侧板上均布有形状记忆合金丝连接圆形孔。 优选地,木螺丝贯穿在所述木螺丝连接圆形孔中与木梁枋固定连接;木螺丝贯穿在所述木螺丝连接圆形孔中距离上、下叠层碳纤维布的端部为10mm。 优选地,所述上、下形状记忆合金丝由若干根平行分布的合金丝构成,合金丝中间部分分别贯穿在所述形状记忆合金丝连接圆形孔中,合金丝两端部分分别环绕在木螺丝上。 优选地,所述合金丝的外径为1~4mm。 优选地,所述上、下形状记忆合金丝通过环氧树脂胶粘剂嵌入上、下叠层碳纤维布中。 优选地,所述木螺丝的最大外径为5~8mm。 优选地,与所述木梁枋的上下表面平行的上、下叠层碳纤维布平行段的长度为400~700mm。
可量化指标
针对以上背景技术存在的缺陷或不足,本实用新型的目的在于提供一种嵌入形状记忆合金(SMA)的叠层CFRP布加固的古建筑木结构榫卯节点,解决现有方式加固榫卯节点中存在的阻尼耗能能力差的问题。该榫卯节点将马氏体形状记忆合金(SMA)丝埋置于叠层碳纤维布中,在提高榫卯节点抗弯承载力及刚度的同时,大幅度提高节点的耗能能力,进而提高碳纤维布加固榫卯节点的加固效果。 本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。 作为本实用新型的一种实施方式,嵌入形状记忆合金叠层碳纤维布加固的古建筑木榫卯节点,该榫卯节点包括木柱,及通过榫卯节点与木柱连接的木梁枋构成的木构架,所述榫卯节点通过两条平行包覆于木柱外周并与木梁枋相连的上、下叠层碳纤维布加固,所述上、下叠层碳纤维布的上下边缘分别与木梁枋的上下表面平行,所述上、下叠层碳纤维布的端部分别设有通过上、下形状记忆合金丝连接的上、下锚固金属件,上、下锚固金属件通过木螺丝嵌入木梁枋中固定。 优选地,所述上、下叠层碳纤维布通过环氧树脂胶粘剂与木梁枋侧表面及木柱周壁固定连接。 优选地,所述上、下叠层碳纤维布的上下边缘分别与木梁枋的上下边缘的距离为10mm;所述上、下叠层碳纤维布的高度为50~70mm。 优选地,所述上、下锚固金属件分别由L形薄钢板制作,L形薄钢板的面板上均布有木螺丝连接圆形孔,L形薄钢板的侧板上均布有形状记忆合金丝连接圆形孔。 优选地,木螺丝贯穿在所述木螺丝连接圆形孔中与木梁枋固定连接;木螺丝贯穿在所述木螺丝连接圆形孔中距离上、下叠层碳纤维布的端部为10mm。 优选地,所述上、下形状记忆合金丝由若干根平行分布的合金丝构成,合金丝中间部分分别贯穿在所述形状记忆合金丝连接圆形孔中,合金丝两端部分分别环绕在木螺丝上。 优选地,所述合金丝的外径为1~4mm。 优选地,所述上、下形状记忆合金丝通过环氧树脂胶粘剂嵌入上、下叠层碳纤维布中。 优选地,所述木螺丝的最大外径为5~8mm。 优选地,与所述木梁枋的上下表面平行的上、下叠层碳纤维布平行段的长度为400~700mm。
对比技术
古建筑木结构中受力构件均采用榫卯连接,该节点具有显著的半刚性特性, 属于典型的柔性连接,其抗弯承载能力及刚度均较低,且在干湿交替环境及外力作用下容易发生松动变形,产生无法自动恢复的残余变位,影响结构受力性能,潜伏较大的安全隐患。因此,在古建筑木结构修缮加固工程中,榫卯节点往往是重点加固部位。 常见的榫卯节点加固方式主要有钢材加固(采用角钢、钢板、钢筋、铁扒钉等作为加固材料)、碳纤维(CFRP)布加固。其中,钢材加固方法虽然可以提高榫卯节点的抗弯及抗剪承载力,改善其耗能性能,却大幅度提高了节点的抗弯刚度,使节点变得“超刚”,彻底改变了古建筑木结构的基本受力特点及结构特性,使榫卯连接结构不再属于柔性结构,在遭遇地震作用时结构自身的地震反应会大幅度提高,对抗震不利;此外,角钢、钢板、钢筋、铁扒钉等材料在结构服役期间易发生锈蚀,降低了加固安全储备并影响建筑美观。碳纤维布抗拉强度大约是钢筋的10倍,重量仅为钢的1/5,具有重量轻、高弹性、高强度、高耐久性等特性。因此,采用碳纤维布加固榫卯节点,不但可以明显提高榫卯节点的抗弯承载力,并且通过合理的配置可以使榫卯节点获得合适的抗弯刚度。然而,单纯采用碳纤维布进行加固具有明显的缺陷,即碳纤维布为零阻尼材料,加固后仅能增强节点的强度和刚度,而不能提高其阻尼耗能能力,在应对地震作用时不能起到耗能减震的作用。
项目创新点
与现有技术相比,本实用新型采用智能材料形状记忆合金嵌入叠层碳纤维布加固古建筑木结构榫卯节点。形状记忆合金中具有高温相奥氏体相和低温相马氏体相,其中,马氏体形状记忆合金是一种高阻尼材料。所谓高阻尼,是指形状记忆合金材料的耗散因子可达10-1数量级,而普通金属,如钢和铝的耗散因子大约只有0.005左右。因此,将常温马氏体形状记忆合金丝嵌入叠层碳纤维布,可大幅度增强碳纤维布的阻尼性能。施加在结构上的嵌入形状记忆合金的叠层碳纤维布可以充分发挥碳纤维布的抗拉性能及形状记忆合金的高阻尼性能,在提高榫卯节点抗弯承载力及刚度的同时,能够通过阻尼耗能作用耗散地震能量,可以有效地减小结构本身的地震反应。该方法施工方便,加固效果显著,具有良好的社会及经济效益。
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
想了解具体情况,联系大市场服务部
如您想进一步了解本项目的详细信息,可以直接拨打大市场服务部了解详情或者可在下方填写相关资讯信息及您的联系方式,我们会有专家对您的咨询进行回复。
服务热线:
029—68518792/68518773-4005
推荐
更多>>
高性能应变BiCMOS集成结构...
用于智能电子设备上可投射图形标...
遥控动力风筝
航模飞机垂直起降动力架
你可能也会对此感兴趣
模拟电池替代干电池供电装置
遥控动力风筝
用于智能电子设备上可投射图形标...
航模飞机垂直起降动力架
高性能应变BiCMOS集成结构...
一种跑步记录系统
卡通遥控飞行器
一种花椒麻味素类物质含量快速检...
一种小便导流器
食品生产工艺自动化系统技术