CN105952000A - 一种对称旋转式耗能连接件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种对称旋转式耗能连接件，可用于连接预制装配式建筑结构构件并且减小构件之间产生的较小的相对位移的影响。该对称旋转式耗能连接件包括运动板、旋转板、剪切型金属耗能材料、粘弹性耗能材料和螺栓。本发明可以将不同构件进行连接同时在构件之间产生相对较小的位移时根据需要进行放大，从而充分发挥材料的耗能能力。即当左右两侧建筑物构件产生相对位移时，相应两侧的运动板之间产生相对位移，在两侧螺栓的带动下，旋转板以其形心为旋转中心发生转动，继而带动耗能材料产生变形，实现能量消耗。本发明具有体积小，结构对称合理，安装简单，运行稳定，耐久性强等优点，是一种高效耗能的连接元件。

Description

一种对称旋转式耗能连接件
技术领域
本发明是一种具有耗能作用的连接件，可在预制装配式建筑中连接预制构件并且减小由于构件之间较小相对位移产生的影响。
背景技术
结构的耗能减震技术是在结构物的某些部位(如支撑、剪力墙、结点、联结缝或连接件、楼层空间、相邻建筑间、主附结构间等)设置耗能(阻尼)装置(或元件)，通过耗能(阻尼)装置产生摩擦、弯曲(或剪切、扭转)弹塑(或粘滞、粘弹)性滞回变形来耗散或吸收由外力、地震作用或风荷载等输入结构中的能量，以减小主体结构的地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌，达到减震控制的目的。耗能减震装置可以用不同的材料、不同的耗能机制、不同的构造来制造。目前常见的耗能减震器主要有金属耗能器、摩擦耗能器、粘弹性阻尼器和粘滞阻尼器。前两者属于位移相关型耗能减震器，后两者属于速度相关型耗能减震器。
预制装配式混凝土结构中的连接分为两种:湿连接和干连接。湿连接是通过专用连接件及少量的现浇混凝土将构件连接起来，这种连接可以等效为现浇混凝土结构的连接，在结构分析中也可以等同为现浇结构。干连接是通过焊接、螺栓连接、后张法和销钉连接等将构件连接起来。干连接法其连接处的刚度通常比构件小，在一定荷载值下发生滑移,结构中就有了一个薄弱部位，因此变形主要集中在连接处。于是将连接构件设计为阻尼器，使其成为结构内部的一个能量耗散元件。
通常情况下，建筑物在外力、地震作用或风荷载作用下的结构构件之间产生的相对位移或转角较小，现有的位移相关型耗能器需要结构具有较大的相对变形时才能充分达到耗能效果。同时，现有的耗能装置整体占用空间较大或者需要较复杂的支撑系统，影响建筑物的空间使用效率，也对结构的整体刚度产生了影响，故而往往在实际应用中受到限制。
发明内容
本发明的目的在于研制一种具有耗能作用的连接元件，一方面可以在预制装配式结构中，起到构件之间连接作用，并且不会影响建筑物的内部空间布置和使用。另一方面也可以将外荷载作用下，构件之间产生的较小相对位移根据需要进行放大，充分发挥旋转型耗能器中剪切型材料的耗能能力，从而实现建筑消能减震的效果。
本发明的技术方案：
一种对称旋转式耗能连接件，包括运动板1、旋转板2、剪切型金属耗能材料3、粘弹性耗能材料4和螺栓5；该对称旋转式耗能连接件为两侧对称结构；
运动板1由上板、下板和连接板连接而成，旋转板2的一端在该侧运动板1形成的空间内转动，连接板内壁与旋转板2该侧圆弧边缘相切；剪切型金属耗能材料3是条状圆弧形结构，其条状圆弧形结构圆心与旋转板2该侧边缘的圆弧圆心相同；上板的下表面、下板的上表面和旋转板2的上下表面具有相同的凹槽，用于放置条状圆弧形结构；上板的下表面的凹槽和旋转板2该侧的上表面的凹槽相对，一块剪切型金属耗能材料3嵌入两个凹槽中，下板上表面的凹槽和旋转板2该侧的下表面的凹槽相对，另一块剪切型金属耗能材料3嵌入两个凹槽中；旋转板2与上板的下表面、下板上表面间的缝隙处粘贴粘弹性耗能材料4，其大小等于运动板1的上下板与旋转板2初始时重合的面积。
其中，两侧的运动板1通过预留孔和建筑构件中的预埋件固定连接；旋转板2与两侧的运动板1分别通过螺栓5铰接，运动板1的开孔处为水平滑槽；通过调整旋转板2上安装与运动板1连接的螺栓8的开孔位置和旋转板两侧凹槽位置，放大位移比值，根据建筑结构或建筑构件的实际情况进行调整。
旋转板2是对称板，其边缘圆弧圆心与旋转板2的形心重合。
本发明的有益效果：本发明可以将不同构件进行连接同时在构件之间产生相对较小的位移时根据需要进行放大，从而充分发挥材料的耗能能力。即当左右两侧建筑物构件产生相对位移时，相应两侧的运动板1之间产生相对位移，在两侧螺栓5的带动下，旋转板2以其形心为旋转中心发生转动，继而带动耗能材料3、4产生变形，实现能量消耗。本发明具有体积小，结构对称合理，安装简单，运行稳定，耐久性强等优点，是一种高效耗能的连接元件。
附图说明
图1是本发明的对称旋转式耗能连接件正视图。
图2是本发明的对称旋转式耗能连接件俯视图。
图3是本发明的对称旋转式耗能连接件1-1剖面图。
图4是本发明的对称旋转式耗能连接件2-2剖面图。
图5是本发明的对称旋转式耗能连接件变形后的正视图。
图6是本发明的对称旋转式耗能连接件变形后1-1剖面图。
图7是本发明第一种阻尼器的放置位置示意图。
图8是本发明第二种阻尼器的放置位置示意图。
图9是本发明第三种阻尼器的放置位置示意图。
具体的实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
一种对称旋转式耗能连接件主要包括：运动板1、旋转板2、剪切型金属耗能材料3、粘弹性耗能材料4、螺栓5。
运动板1由上板、下板和连接板连接而成，旋转板2的一端可在该侧运动板1形成的空间内转动，连接板内壁与旋转板2该侧圆弧边缘相切；剪切型金属耗能材料3是条状圆弧形结构，其条状圆弧形结构圆心与旋转板2该侧边缘的圆弧圆心相同；上板的下表面、下板的上表面和旋转板2的上下表面具有相同的凹槽，上板的下表面的凹槽和旋转板2该侧的上表面的凹槽相对，一块剪切型金属耗能材料3嵌入两个凹槽中，下板上表面的凹槽和旋转板2该侧的下表面的凹槽相对，另一块剪切型金属耗能材料3嵌入两个凹槽中；旋转板2与上板的下表面、下板上表面间的缝隙处粘贴粘弹性耗能材料4，其大小等于运动板1的上下板与旋转板2初始时重合的面积。
其中，两侧的运动板1可以通过预留孔洞和建筑构件中的预埋件固定连接；旋转板2与运动板1分别通过螺栓5铰接，运动板1的开孔处为水平滑槽；通过调整旋转板2上安装与运动板1连接的螺栓8的开孔位置和旋转板两侧凹槽位置，可以放大位移比值，根据建筑结构或建筑构件的实际情况进行调整。
旋转板2是对称板，其边缘圆弧圆心与旋转板2的形心重合。
本发明的有益效果：本发明可以将不同构件进行连接同时在构件之间产生相对较小的位移时根据需要进行放大，从而充分发挥材料的耗能能力。即当左右两侧建筑物构件产生相对位移时，相应两侧的运动板1之间产生相对位移，在两侧螺栓5的带动下，旋转板2以其形心为旋转中心发生转动，继而带动耗能材料3、4产生变形，实现能量消耗。
本发明具有体积小，结构对称合理，安装简单，运行稳定，耐久性强等优点，是一种高效耗能的连接元件。
本实施例解决了现有预制装配式建筑中耗能连接元件的不足，即通过旋转式耗能器放大了构件之间的相对位移，提高了耗能减震效果。

Claims (1)

1.一种对称旋转式耗能连接件，其特征在于，该对称旋转式耗能连接件包括运动板、旋转板、剪切型金属耗能材料、粘弹性耗能材料和螺栓；该对称旋转式耗能连接件为两侧对称结构；
运动板由上板、下板和连接板连接而成，旋转板的一端在该侧运动板形成的空间内转动，连接板内壁与旋转板该侧圆弧边缘相切；剪切型金属耗能材料是条状圆弧形结构，其条状圆弧形结构圆心与旋转板该侧边缘的圆弧圆心相同；上板的下表面、下板的上表面和旋转板的上下表面具有相同的凹槽，用于放置条状圆弧形结构；上板的下表面的凹槽和旋转板该侧的上表面的凹槽相对，一块剪切型金属耗能材料嵌入两个凹槽中，下板上表面的凹槽和旋转板该侧的下表面的凹槽相对，另一块剪切型金属耗能材料嵌入两个凹槽中；旋转板与上板的下表面、下板上表面间的缝隙处粘贴粘弹性耗能材料，其大小等于运动板的上下板与旋转板初始时重合的面积；
其中，两侧的运动板通过预留孔和建筑构件中的预埋件固定连接；旋转板与两侧的运动板分别通过螺栓铰接，运动板的开孔处为水平滑槽；通过调整旋转板上安装与运动板连接的螺栓的开孔位置和旋转板两侧凹槽位置，放大位移比值，根据建筑结构或建筑构件的实际情况进行调整；
旋转板是对称板，其边缘圆弧圆心与旋转板的形心重合。
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