CN108301676A - 一种多维度复合式承拉型抗震缝装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于抗震安全技术领域，尤其涉及一种建筑结构抗震缝抗震装置，由异型钢基座、锚固构件、球笼式万向联轴器、减震耗能承拉杆、螺栓、铝合金盖板、橡胶减震垫和橡胶条组成；将所述锚固构件和混凝土梁浇筑在一起，使所述异型钢基座和混凝土梁连接成一个整体，所述铝合金盖板一端与所述异型钢基座通过螺钉连接，其与异型钢基座间的缝隙用所述橡胶条填充，通过球笼式万向联轴器连接异型钢基座和网状复合式减震耗能单元，所述复合式减震耗能单元是由减震耗能承拉杆组成大四边形结构以及四边形内部填充的橡胶减震垫组成。本发明能够随震动方向实现抗震缝变形的多维度变化，并且充分利用材料性能，提高抗震减震效率，具备良好的复合式减震效果。

Description

一种多维度复合式承拉型抗震缝装置

技术领域

本发明属于抗震安全技术领域，尤其涉及一种建筑结构抗震缝抗震装置，适用建筑结构抗震缝多维度减震耗能，提高建筑结构抗震安全性。

背景技术

建筑结构安全责任重大，轻则造成经济损失，重则危及人身生命安全，因此，在结构建设过程中，安全设计和施工质量是建筑结构安全的保障，建筑结构抗震是安全设计的基础。

在现有技术中，用于楼地面和外墙的抗震缝装置，传统装置能提供纵向和竖向两个方向的位移，由于地震震动引起抗震缝间位移是任意方向，传统抗震装置无法提供任意方向的位移；且地震波会产生巨大震动能量对建筑结构安全形成严重威胁，传统抗震缝装置减震耗能效率低，减震效果不明显甚至对大震无抵抗能力，且抗震缝两边结构物不能产生拉结力的作用减缓抗倾覆。

根据抗震缝位移方向的任意性、现有抗震缝装置减震耗能效率低以及增强抗震缝两边结构的抗倾覆能力，希望提供一种结构简单、满足强度要求并具备多维度复合式承拉型抗震缝装置，保证在地震震动下建筑物整体结构的抗震安全性能，保障人民住房人身和财产安全。

发明内容

本发明所解决现有技术中存在的技术问题是地震波任意性导致的建筑抗震缝间运动的多维性，地震波能量巨大但抗震缝装置耗能效率低以及抗震缝两边结构物在地震时抗倾覆能力差等问题，针对上述现存的技术问题研究设计出一种多维度复合式可拉结型抗震缝装置。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多维度复合式承拉型抗震缝装置，由异型钢基座、锚固构件、球笼式万向联轴器、减震耗能承拉杆、螺栓、铝合金盖板、橡胶减震垫和橡胶条组成；所述锚固构件焊接于所述异型钢基座外侧，将所述锚固构件和混凝土梁浇筑在一起，使所述异型钢基座和混凝土梁通过所述锚固构件连接成一个整体，所述铝合金盖板一端与所述异型钢基座通过螺钉连接，另一端处于自由状态，所述铝合金盖板与异型钢基座间的缝隙用所述橡胶条填充，所述球笼式万向联轴器与所述异型钢基座内侧通过螺栓连接，传力壁末端上部和下部预留两个螺栓孔，通过所述螺栓连接网状复合式减震耗能单元，所述复合式减震耗能单元由减震耗能承拉杆和橡胶减震垫组成。

进一步，所述复合式减震耗能单元是将四根所述减震耗能承拉杆铰接成减震耗能四边形单元，并将多个四边形互相铰接于一个平面内，然后将每个四边形单元中填充所述橡胶减震垫，从而形成的一个大四边形结构。

进一步，所述橡胶减震垫通过绑扎的方式连接到四边形内部做为弹性体。

进一步，所述减震耗能承拉杆为圆截面杆，其两端呈扁平，有利于铰链连接。

进一步，所述减震耗能承拉杆的横截面结构为减震耗能蜂窝孔。

进一步，所述锚固构件是耳环型钢筋。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：（1）与现有抗震装置相比，该装置能够随震动方向实现抗震缝变形的多维度变化；（2）橡胶垫片与减震耗能承拉杆共同减震耗能，充分利用材料性能，提高抗震减震效率，具备良好的复合式减震效果；（3）由异型钢基座、锚固构件、球笼式万向联轴器、减震耗能承拉杆、螺栓、铝合金盖板、橡胶减震垫、橡胶条构成的系统能够共同对抗震缝两边的建筑物进行拉结，防止抗震缝间位移进一步扩大和突然向两边倒塌；（4）网状复合式减震耗能单元及其他配件可拆卸，如需要可自由更换，操作简单方便。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为图1中A-A剖面结构示意图。

图3为本发明中减震耗能承拉杆的结构示意图。

图4为图3中B-B剖面结构示意图。

图5为图3中C-C剖面结构示意图。

图中：1.异型钢基座，2.锚固构件，3球笼式万向联轴器，4.减震耗能承拉杆，5.螺栓，6.铝合金盖板，7橡胶减震垫，8.橡胶条，9.混凝土梁， 41.减震耗能蜂窝孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1和图2所示，一种多维度复合式承拉型抗震缝装置，由异型钢基座1、锚固构件2、球笼式万向联轴器3、减震耗能承拉杆4、螺栓5、铝合金盖板6、橡胶减震垫7和橡胶条8组成；所述异型钢基座1采用15CrMoR钢板，其具有良好的韧性、塑形以及焊接性，所述锚固构件2是耳环型钢筋，焊接于所述异型钢基座1外侧，将所述锚固构件2和混凝土梁9浇筑在一起，使所述异型钢基座1和混凝土梁9通过所述锚固构件2连接成一个整体，在震动时为抗震缝两侧建筑物提供拉结力；所述铝合金盖板6一端与所述异型钢基座1通过螺钉连接，另一端处于自由状态（抗震缝不能全部连接），所述铝合金盖板6与异型钢基座1间的缝隙用所述橡胶条8填充，便于温度变形的自由伸缩；所述球笼式万向联轴器3是一种常用的组合结构，其由球臂和传力臂之间通过球头和臼座联接，臼座与所述异型钢基座1内侧通过螺栓5连接，传力壁末端上部和下部预留两个螺栓孔，目的是为了通过所述螺栓5连接网状复合式减震耗能单元。

如图1所示，所述网状复合式减震耗能单元由所述减震耗能承拉杆4形成的网状减震耗能单元和所述橡胶减震垫7组成；所述网状减震耗能单元是由四根所述减震耗能承拉杆4铰接成减震耗能四边形单元，并将多个四边形互相铰接于一个平面内，形成一个大四边形的网状减震耗能结构，其中的铰链采用高强度材料制造，材料为45号钢或者是35CRMoA；四边形具有几何可变性，所述网状减震耗能单元是几何可变体系，在所述网状减震耗能单元的每个四边形单元中填充所述橡胶减震垫7，所述橡胶减震垫7通过绑扎的方式与所述网状减震耗能单元进行连接，当网状减震耗能单元变形挤压所述橡胶减震垫7，所述减震耗能承拉杆4变形与所述橡胶减震垫7挤压协同减震耗能，形成网状复合式减震耗能单元；在温度和地震引起的抗震缝收缩变化时，所述橡胶减震垫7可起到缓冲和防止抗震缝两边墙体碰撞，充分利用材料性能，提高抗震减震效果；所述橡胶减震垫7是由天然橡胶和氯丁橡胶结合而成，既有高弹性，又有高黏性，主要作用是用于减震及缓冲的作用。

如图3所示，所述减震耗能承拉杆4采用钢为65Mn材质，具有良好弹性和塑性的材质，其强度高、弹塑性好，在冲击、振动条件下，具有较强的抗拉、抗压强度，能够更好做到的减震耗能；如图5所示，所述减震耗能承拉杆4采用圆截面杆，其两端呈扁平有利于铰链连接；如图4所示，所述减震耗能承拉杆4杆横截面成所述减震耗能蜂窝孔41，在拉压时，利用多孔结构的弹、塑性变形消耗震动能量。

本发明工作原理是将锚固构件2通过焊接的方式与异型钢基座1外侧相连接，然后通过浇筑混凝土将其浇筑在墙体中，异型钢基座1上部通过螺栓5将铝合金盖板6一端固定，与异型钢基座1间缝隙填充橡胶条8用于缝隙温度引起的变形，异型钢基座1中部通过焊接的方式与球笼式万向联轴器3基座相连，通过球笼式万向联轴器3与减震耗能承拉杆4组成网状减震耗能单元相连，将橡胶减震垫通过绑扎的方法连接到网状减震耗能单元内部做为弹性体，从而形成一个连接在两个墙体之间的抗震装置。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出更动或修饰等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种多维度复合式承拉型抗震缝装置，其特征在于，由异型钢基座、锚固构件、球笼式万向联轴器、减震耗能承拉杆、螺栓、铝合金盖板、橡胶减震垫和橡胶条组成；所述锚固构件焊接于所述异型钢基座外侧，将所述锚固构件和混凝土梁浇筑在一起，使所述异型钢基座和混凝土梁通过所述锚固构件连接成一个整体，所述铝合金盖板一端与所述异型钢基座通过螺钉连接，另一端处于自由状态，所述铝合金盖板与异型钢基座间的缝隙用所述橡胶条填充，所述球笼式万向联轴器与所述异型钢基座内侧通过螺栓连接，传力壁末端上部和下部预留两个螺栓孔，通过所述螺栓连接网状复合式减震耗能单元，所述复合式减震耗能单元由减震耗能承拉杆和橡胶减震垫组成。

2.根据权利要求1所述的一种多维度复合式承拉型抗震缝装置，其特征在于，所述复合式减震耗能单元是将四根所述减震耗能承拉杆铰接成减震耗能四边形单元，并将多个四边形互相铰接于一个平面内，然后将每个四边形单元中填充所述橡胶减震垫，从而形成的一个大四边形结构。

3.根据权利要求2所述的一种多维度复合式承拉型抗震缝装置，其特征在于，所述橡胶减震垫通过绑扎的方式连接到四边形内部做为弹性体。

4.根据权利要求1~3中任意一项所述的一种多维度复合式承拉型抗震缝装置，其特征在于，所述减震耗能承拉杆为圆截面杆，其两端呈扁平有利于铰链连接。

5.根据权利要求4所述的一种多维度复合式承拉型抗震缝装置，其特征在于，所述减震耗能承拉杆的横截面结构为减震耗能蜂窝孔。

6.根据权利要求1所述的一种多维度复合式承拉型抗震缝装置，其特征在于，所述锚固构件是耳环型钢筋。