CN109577728A

CN109577728A - 斗栱式木质隔震装置

Info

Publication number: CN109577728A
Application number: CN201811509295.XA
Authority: CN
Inventors: 曾德民; 解琳琳; 李爱群; 陈越; 杨参天; 杜志超; 刘谦敏
Original assignee: Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Current assignee: Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Priority date: 2018-12-11
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2019-04-05

Abstract

本发明公开了一种斗栱式木质隔震装置，包括层构件，所述层构件包括多个横梁和至少一个纵梁，所述纵梁与所述横梁相互交叉卡接固定并且位于同一水平面上；所述层构件有多层，多层所述层构件呈上下间隔设置；层连接件，所述层连接件连接在上下两两相邻的所述层构件之间，以使相邻两层所述层构件在震动情况下可发生相对滑移。这种装置在地震作用下受力变形时可以耗散大量地震能量，能有效减小结构其它部位的损伤。在实现消能减震的同时，可与木建筑风格保持一致。

Description

斗栱式木质隔震装置

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，尤其是涉及一种斗栱式木质隔震装置。

背景技术

隔震技术是广泛应用于混凝土结构与钢结构建筑新建与抗震加固的一种有效技术手段。作为基于结构层次的加固方法，其原理是通过在结构中设置消能减震装置，在地震作用下，消能减震装置耗散大量地震能量，从而有效减小结构其它部位的损伤，提升结构的抗震性能。其核心在于消能减震装置的构造及其具有其的结构体系。

然而，已有的隔震支座如橡胶支座、摩擦支座等虽然能满足力学性能上的要求，但是无法与古建筑风格保持一致，影响古建筑的美观性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种斗栱式木质隔震装置，不但地震时可以消能减震，而且可与木建筑风格保持一致。

根据本发明实施例的斗栱式木隔震装置，包括：

层构件，所述层构件包括多个横梁和至少一个纵梁，所述纵梁与所述横梁相互交叉卡接固定并且位于同一水平面上；所述层构件设有多层，多层所述层构件呈上下间隔设置；

层连接件，所述层连接件连接在上下两两相邻的所述层构件之间，以使相邻两层所述层构件在震动情况下可发生相对滑移。

根据本发明的斗栱式木质隔震装置，包括层构件和层连接件，层构件包括多个横梁和至少一个纵梁，层构件可设有多层，同一层的纵梁与横梁相互交叉卡接固定并且位于同一个水平面，以保证同一层的构件的整体性和稳定性；层连接件设置于上下相邻的两层层构件之间，将上下相邻两层的层构件进行固定，以保证装置在竖直方向的整体稳定性，且在震动作用时，层构件与所述层连接件之间可以产生相对滑动，这样，在相邻两层的构件与层连接件之间的各个连接位置，可以满足一定的力学变形性能，在受力变形中可以吸收大量的能量，起到很好的耗能效果。因此，本发明实施例的斗栱式木质隔震装置，不但地震时可以消能减震，而且可与木建筑风格整体保持一致，造型美观，适用于对木建筑的修建。

根据本发明的一个实施例，每一所述横梁上设有至少一个第一缺口，每一所述纵梁上设有多个第二缺口；在同一层所述层构件中，多个所述横梁的所述第一缺口分别与至少一个所述纵梁上的所述第二缺口一一对应，且使所述纵梁卡入所述第一缺口中时所述横梁卡入所述第二缺口中，以使所述纵梁与所述横梁相互卡紧并且位于同一水平面上。

根据本发明进一步的实施例，在所述层构件中，所述第一缺口位于所述横梁的上表面上，所述第二缺口位于所述纵梁的下表面上。

根据本发明进一步的实施例，在同一层所述层构件中，所述纵梁与所述横梁正交。

根据本发明进一步的实施例，所述第一缺口和所述第二缺口均为方形缺口。

根据本发明的一个实施例，所述横梁的上表面设有第一销孔；所述层连接件包括第一连接件，第一连接件的上端设有U型卡头且下端设有第一销柱；所述第一连接件设置在上下相邻两层正对的两个所述横梁之间，其中，所述第一销柱插入下层所述横梁上的所述第一销孔中，所述U型卡头间隙配合地卡在上层所述横梁上，以使相邻两层所述层构件在震动情况下可发生相对滑移。

根据本发明进一步的实施例，所述第一连接件包括第一卡件和所述第一销柱，所述第一卡件的上端设有所述U型卡头，所述第一卡件的下底面设有第一安装孔，所述第一销柱的上端安装在所述第一安装孔中。

根据本发明的一个实施例，所述纵梁的上表面上设有第二销孔；所述层连接件包括第二连接件，所述第二连接件的上端设有四个卡柱且下端设有第二销柱；所述第二连接件设置在上下两两相邻的所述层构件之间，其中，所述第二销柱插入下层所述纵梁上的所述第二销孔中，上层所述横梁与所述纵梁交叉形成的十字形节点插入所述四个卡柱形成的榫口键槽处，且所述四个卡柱分别与上层所述横梁和所述纵梁间隙配合，以使相邻两层所述层构件在震动情况下可发生相对滑移。

根据本发明进一步的实施例，所述第二连接件包括第二卡件和所述第二销柱，所述第二卡件的下端面上设有第二安装孔，所述第二卡件的上端设有所述四个卡柱，所述第二销柱的上端安装在所述第二安装孔中。

根据本发明的一个实施例，还包括上盖板和下盖板，所述上盖板设置在最上层所述层构件的上表面上，所述下盖板设置在最下层所述层构件的下表面上。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得更明显，或是通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的斗栱式木质隔震装置的系统整体示意图。

图2是本发明实施例的斗栱式木质隔震装置的系统爆炸示意图。

图3是本发明实施例的斗栱式木质隔震装置的正视图。

图4是本发明实施例的斗栱式木质隔震装置的左视图。

图5是本发明实施例的斗栱式木质隔震装置的剖面图。

图6是本发明实施例的斗栱式木质隔震装置的相邻层间第一连接件与下层横梁的连接示意图。

图7是本发明实施例的斗栱式木质隔震装置的相邻层间第二连接件与下层纵梁的连接示意图。

图8是本发明实施例的斗栱式木质隔震装置的相邻层间第一连接件与上层横梁的连接示意图。

图9是本发明实施例的斗栱式木质隔震装置的相邻层间第二连接件与上层横梁和纵梁之间的连接示意图。

斗栱式木质隔震装置100

层构件1

横梁11 第一缺口111 第一销孔112

纵梁12 第二缺口121 第二销孔122

层连接件2

第一连接件21 第一卡件211 第一销柱212 第一安装孔2101 U型卡头2102

第二连接件22 第二卡件221 第二销柱222 第二安装孔2201 四个卡柱2202

上盖板3 下盖板4

具体实施方式

下面详细介绍本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例行的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1至图9来描述根据本发明实施例的斗栱式木质隔震装置100。

如图1至图9所示，根据本发明实施例的斗栱式木质隔震装置100，包括：层构件1，层构件1包括多个横梁11和至少一个纵梁12，纵梁12与横梁11相互交叉卡接固定并且位于同一水平面上；层构件1有多层，例如层构件1设有五层(如图1至图4所示)，多层层构件1呈上下间隔设置；层连接件2，层连接件2连接在上下两两相邻的层构件1之间，以使相邻两层层构件1在震动情况下可发生相对滑移。

根据本发明的斗栱式木质隔震装置100，包括层构件1和层连接件2，层构件1包括多个横梁11和至少一个纵梁12，层构件1可设有多层，同一层的纵梁12与横梁11相互交叉卡接固定并且位于同一个水平面，以保证同一层的构件的整体性和稳定性；层连接件2设置于上下相邻的两层层构件之间，将上下相邻两层的层构件1进行固定，以保证装置在竖直方向的整体稳定性，且在震动作用时，层构件1与所述层连接件2之间可以产生相对滑动，这样，在相邻两层的构件1与层连接件2之间的各个连接位置，可以满足一定的力学变形性能，在受力变形中可以吸收大量的能量，起到很好的耗能效果。因此，本发明实施例的斗栱式木质隔震装置100，不但地震时可以消能减震，而且可与木建筑风格整体保持一致，造型美观，适用于对木建筑的修建。

优选的，上下层的横梁11一一正对，上下层的纵梁12一一正对，由此，可以使得斗栱式木质隔震装置100更加美观。

根据本发明的一个实施例，每一横梁11上设有至少一个第一缺口111，每一纵梁12上设有多个第二缺口121；在同一层的层构件1中，多个横梁11的第一缺口111分别与至少一个纵梁12上的第二缺口121一一对应，且使纵梁12卡入第一缺口111中时横梁11卡入第二缺口121中，以使纵梁12与横梁11相互卡紧并且位于同一水平面上。在横梁11上设置第一缺口111，在纵梁12上设置第二缺口121，由此，在每层的层构件1中，通过第一缺口111和第二缺口121一一对应地将横梁11和纵梁12在水平方向牢靠地彼此限位和固定，使得纵梁和横梁形成一个稳固的结构体系，连接方式简单可靠，安装快捷方便。

根据本发明进一步的实施例，在层构件1中，第一缺口111位于横梁11的上表面上，第二缺口121位于纵梁12的下表面上。也就是说，在每层的层构件1中，纵梁12可从横梁11的上方卡入第一缺口111中，横梁11可从纵梁12的下方卡入第二缺口121的下方。当然在其它的实施例中，第一缺口111也可以位于横梁11的下表面上，第二缺口121也可以位于纵梁12的上表面上，也就是说，在每层的层构件1中，纵梁12可从横梁11的下方卡入第一缺口111中，横梁11可从纵梁12的上方卡入第二缺口121的下方。

根据本发明进一步的实施例，在同一层层构件1中，纵梁12与横梁11正交。这里说明一下，横梁11与纵梁12的交叉夹角可以根据具体需求进行选择，横梁11与纵梁12正交，可以理解为优选。

根据本发明进一步的实施例，第一缺口111和第二缺口121均为方形缺口，可以根据固定的模数加工榫口尺寸。由此，加工简单方便。

根据本发明进一步的实施例，横梁11和纵梁12在垂直于长度方向的截面为方形。由此，有利于本实施例的斗栱式木质隔震装置结构的稳定性。

根据本发明的一个实施例，横梁11的上表面设有第一销孔112；层连接件2包括第一连接件21，第一连接件21的上端设有U型卡头2102且下端设有第一销柱212；第一连接件21设置在上下相邻两层正对的两个横梁11之间，其中，第一销柱212插入下层横梁11上的第一销孔112中，U型卡头2102间隙配合地卡在上层横梁11上，以使相邻两层层构件1在震动情况下可发生相对滑移。也就是说，第一连接件21设置在上下相邻两层正对的两个横梁11之间，其中，第一销柱212插入下层横梁11上的第一销孔112中，以使第一连接件21与下层横梁11牢固地固定，而U型卡头2102间隙配合地卡在上层横梁11上，当震动时，第一连接件21上的上层层构件1相对于该第一连件件21上的下层层构件1可以相对地频繁滑移，从而耗散大量地震能量，防止其他构件的损伤。

根据本发明进一步的实施例，第一连接件21包括第一卡件211和第一销柱212，第一卡件211的上端设有U型卡头2102，第一卡件211的下底面设有第一安装孔2101，第一销柱212的上端安装在第一安装孔2101中。通过将第一销柱212和第一卡件211是分开设置，加工安装均方便。当然，在其它的实施例中，第一销柱212和第一卡件211可以直接设置为一体，这样可以避免在第一卡件211下端设置第一安装孔2101。

根据本发明的一个实施例，纵梁12的上表面上设有第二销孔122；层连接件2包括第二连接件22，第二连接件22的上端设有四个卡柱2202且下端设有第二销柱222；第二连接件22设置在上下两两相邻的层构件1之间，其中，第二销柱222插入下层纵梁12上的第二销孔122中，上层的横梁11与纵梁12交叉形成的十字形节点插入四个卡柱2202形成的榫口键槽处，且四个卡柱2202分别与上层横梁11和纵梁12间隙配合，以使相邻两层层构件1在震动情况下可发生相对滑移。也就是说，第二连接件22设置在上下两两相邻的层构件1之间，其中，第二销柱222插入下层纵梁12上的第二销孔122中，以使第二连接件22与下层纵梁12牢固地固定，而四个卡柱2202分别插入上层横梁11与纵梁12交叉形成的四个空角位处，且四个卡柱2202分别与上层横梁11和纵梁12间隙配合，当震动时，第二连接件22上的上层层构件1相对于该第二连件件22上的下层层构件1可以相对地频繁滑移，从而耗散大量地震能量，防止其他构件的损伤。

根据本发明进一步的实施例，第二连接件22包括第二卡件221和第二销柱222，第二卡件221的下端面上设有第二安装孔2201，第二卡件221的上端设有四个卡柱2202，第二销柱222的上端安装在第二安装孔2201中。通过将第二销柱222可以和第二卡件221分开设置，加工安装均方便。当然在其它的实施例中，第二销柱222和第二卡件221可以直接设置为一体，这样可以避免在第二卡件221下端设置第二安装孔2201。

根据本发明的一个实施例，还包括上盖板3和下盖板4，上盖板3设置在最上层层构件1的上表面上，下盖板4设置在最下层层构件1的下表面上。上盖板3和下盖板4可以和最上层层构件1的与最下层层构件1的加工为一个整体，提高构件与盖板的整体性，也可以采用螺栓连接、榫卯键槽连接或者其他连接方式。

此外，还需要说明的是，本发明的斗栱式木质隔震装置，其变形能力和耗能能力随着层数的增加而增强，这里只是给出了五层的作为例子。在实际情况中，可以根据建筑功能需求和耗能变形需求来确定实际标高层数。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

另外，还需要理解的是，术语“第一层”、“第二层”、“第三层”、“第四层”、“第五层”、“连接层”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种斗栱式木质隔震装置，其特征在于，包括：

层构件，所述层构件包括多个横梁和至少一个纵梁，所述纵梁与所述横梁相互交叉卡接固定并且位于同一水平面上；所述层构件有多层，多层所述层构件呈上下间隔设置；

2.根据权利要求1所述的斗栱式木质隔震装置，其特征在于，每一所述横梁上设有至少一个第一缺口，每一所述纵梁上设有多个第二缺口；在同一层所述层构件中，多个所述横梁的所述第一缺口分别与至少一个所述纵梁上的所述第二缺口一一对应，且使所述纵梁卡入所述第一缺口中时所述横梁卡入所述第二缺口中，以使所述纵梁与所述横梁相互卡紧并且位于同一水平面上。

3.根据权利要求2所述的斗栱式木质隔震装置，其特征在于，在所述层构件中，所述第一缺口位于所述横梁的上表面上，所述第二缺口位于所述纵梁的下表面上。

4.根据权利要求2或3所述的斗栱式木质隔震装置，其特征在于，在同一层所述层构件中，所述纵梁与所述横梁正交。

5.根据权利要求2或3所述的斗栱式木质隔震装置，其特征在于，所述第一缺口和所述第二缺口均为方形缺口。

6.根据权利要求1所述的斗栱式木质隔震装置，其特征在于，所述横梁的上表面设有第一销孔；所述层连接件包括第一连接件，第一连接件的上端设有U型卡头且下端设有第一销柱；所述第一连接件设置在上下相邻两层正对的两个所述横梁之间，其中，所述第一销柱插入下层所述横梁上的所述第一销孔中，所述U型卡头间隙配合地卡在上层所述横梁上，以使相邻两层所述层构件在震动情况下可发生相对滑移。

7.根据权利要求6所述的斗栱式木质隔震装置，其特征在于，所述第一连接件包括第一卡件和所述第一销柱，所述第一卡件的上端设有所述U型卡头，所述第一卡件的下底面设有第一安装孔，所述第一销柱的上端安装在所述第一安装孔中。

8.根据权利要求1所述的斗拱式木质隔震装置，其特征在于，所述纵梁的上表面上设有第二销孔；所述层连接件包括第二连接件，所述第二连接件的上端设有四个卡柱且下端设有第二销柱；所述第二连接件设置在上下两两相邻的所述层构件之间，其中，所述第二销柱插入下层所述纵梁上的所述第二销孔中，上层所述横梁与所述纵梁交叉形成的十字形节点插入所述四个卡柱形成的榫口键槽处，且所述四个卡柱分别与上层所述横梁和所述纵梁间隙配合，以使相邻两层所述层构件在震动情况下可发生相对滑移。

9.根据权利要求8所述的斗拱式木质隔震装置，其特征在于，所述第二连接件包括第二卡件和所述第二销柱，所述第二卡件的下端面上设有第二安装孔，所述第二卡件的上端设有所述四个卡柱，所述第二销柱的上端安装在所述第二安装孔中。

10.根据权利要求1所述的斗栱式木质隔振装置，其特征在于，还包括上盖板和下盖板，所述上盖板设置在最上层所述层构件的上表面上，所述下盖板设置在最下层所述层构件的下表面上。