CN110887629A - 一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置，包括柱头，所述柱头的外侧壁从上往下依次设置顶部稳定装置、中端稳定装置和底部稳定装置。本发明首先无需现场拼接，可直接通过螺丝等用来对木柱进行固定，操作简单；其次，本装置中的支撑装置均可实现调节，进而可对第一夹环和第二夹环进行位置的调节；另外，本装置通过多个第一弹簧和第二弹簧的配合可实现振动时的缓冲，当整体出现倾斜时，通过多个支撑装置实现刚性支撑，且设置的多个支撑装置支撑更加稳定；通过四个支撑梁的设置可对木柱实现多角度的支撑效果，则当木柱向一侧倾斜时，通过移动环与第四支撑装置的配合可实现对木柱更好的支撑效果。

Description

一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置

技术领域

本发明涉及固定装置技术领域，尤其涉及一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置。

背景技术

古建筑木节点抗震试验中木柱柱头连接固定问题是古建筑木结构抗震试验的关键及核心问题。目前，古建筑木结构节点抗震试验中使用的木柱柱头连接固定装置主要采用钢材进行现场临时拼装制作，其在使用和支撑问题上存在如下的问题：一、其固定装置需要现场制作，过程繁琐，影响实验进度；二、采用钢材拼接的方式调节性差，无法对木柱的任意位置实现固定的效果；三、采用钢材拼接的方式直接是刚性连接，则在振动时，刚性连接易出现振动断裂等问题；四、钢材拼接固定的方式只能对木柱的一侧实现稳定，无法对木柱实现多角度固定支撑的问题，易出现振动时因重力分布不均，导致木柱向一侧倾斜的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置，包括柱头，所述柱头的外侧壁从上往下依次设置顶部稳定装置、中端稳定装置和底部稳定装置；所述顶部稳定装置包括两个呈半环状的第一夹环，且两个第一夹环的两端均通过多个第一固定螺丝固定；所述中端稳定装置包括两个呈半环状的第二夹环，且两个第二夹环的两端均通过多个第二固定螺丝固定；所述底部稳定装置包括两个呈半环状的第三夹环，且两个第三夹环的两端均通过多个第三固定螺丝固定，所述第三夹环上安装有多个用于固定的第四固定螺丝；所述第一夹环的外侧壁设置有用于水平支撑的支撑梁，所述第三夹环上滑动连接有两个滑块，且滑块通过第一支撑装置与支撑梁的底部连接；所述第二夹环上设置有上下滑动的两个移动抵压块，且移动抵压块与滑块位于同一竖直面上，所述移动抵压块通过第二支撑装置与支撑梁的底部连接，且第二支撑装置通过第三支撑装置与滑块连接；每个所述第三夹环均通过多个连接装置连接有同一个半移动环，且两个移动环的两端均通过第五固定螺丝固定，所述移动环上开设有与滑块对应抵压滑槽，且半移动环通过第四支撑装置与移动抵压块连接。

优选地，所述第一支撑装置包括转动连接在滑块上呈中空设置的第一底支撑杆，所述第一底支撑杆的内侧壁上下滑动连接有中支撑杆，所述中支撑杆上螺纹连接有多个第一把手螺栓，且第一底支撑杆上开设有多个与第一把手螺栓对应的第一预留螺纹孔，所述中支撑杆通过减缓装置与支撑梁连接。

优选地，所述中支撑杆呈顶部中空设置，且减缓装置包括滑动设置于中支撑杆内的第一顶支撑杆，所述第一顶支撑杆的底部通过第一弹簧与中空设置的中支撑杆内底部连接，且第一顶支撑杆与支撑梁的底部转动连接。

优选地，所述第二夹环上设置有用于移动抵压块滑动的滑动槽，且滑动槽的内侧壁固定连接有滑杆，所述移动抵压块滑动套接在滑杆的外侧壁上，且滑杆的两端均套设有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与滑动槽的内侧壁和移动抵压块的外侧壁固定连接。

优选地，所述第二支撑装置包括转动连接在移动抵压块上呈U型设置的第二底支撑杆，且第二底支撑杆的U型内侧壁滑动连接有第二顶支撑杆，所述第二底支撑杆和第二顶支撑杆上均开设有多个第二预留螺纹孔，所述第二顶支撑杆远离第二底支撑杆的一端与支撑梁转动连接。

优选地，所述第三支撑装置包括转动连接在滑块上呈中空设置的第三底支撑杆，所述第三底支撑杆的内侧壁上下滑动连接有第三顶支撑杆，所述第三顶支撑杆上螺纹连接有多个第二把手螺栓，且第三底支撑杆上开设有多个与第二把手螺栓对应的第三预留螺纹孔，所述第三顶支撑杆的顶部转动连接有加强筋板，且所述加强筋板上螺纹连接有多个与第二预留螺纹孔对应的第三把手螺栓。

优选地，所述连接装置包括固定连接在第三夹环顶部的多个伸缩杆，且伸缩杆的顶部与半移动环的底部球型连接，所述伸缩杆的外侧壁套设有第三弹簧，且第三弹簧的两端分别与第三夹环的顶部和半移动环的底部固定连接。

优选地，所述第四支撑装置包括转动连接在半移动环上呈中空设置的第四底支撑杆，所述第四底支撑杆的内侧壁上下滑动连接有第四顶支撑杆，所述第四顶支撑杆上螺纹连接有多个第四把手螺栓，且第四底支撑杆上开设有多个与第四把手螺栓相适配的第四预留螺纹孔，所述第四顶支撑杆与移动抵压块的外侧壁转动连接。

本发明的有益效果为：

本装置首先无需现场拼接，可直接通过螺丝等用来对木柱进行固定，操作简单；其次，本装置中的支撑装置均可实现调节，进而可对第一夹环和第二夹环进行位置的调节；另外，本装置通过多个第一弹簧和第二弹簧的配合可实现振动时的缓冲，当整体出现倾斜时，通过多个支撑装置实现刚性支撑，且设置的多个支撑装置支撑更加稳定；通过四个支撑梁的设置可对木柱实现多角度的支撑效果，则当木柱向一侧倾斜时，通过移动环与第四支撑装置的配合可实现对木柱更好的支撑效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本发明提出的一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置的俯视结构示意图；

图4为本发明提出的一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置中第一支撑装置的结构示意图；

图5为本发明提出的一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置中伸缩杆与移动环的连接结构示意图。

图中：1柱头、2第一夹环、3第二夹环、4第三夹环、5第四固定螺丝、6滑块、7移动抵压块、8移动环、9抵压滑槽、10支撑梁、111第一底支撑杆、112中支撑杆、113第一顶支撑杆、114第一弹簧、121滑杆、122第二弹簧、131第二底支撑杆、132第二顶支撑杆、141第三底支撑杆、142第三顶支撑杆、143加强筋板、151伸缩杆、152第三弹簧、161第四底支撑杆、162第四顶支撑杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

参照图1-5，一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置，包括柱头1，柱头1的外侧壁从上往下依次设置顶部稳定装置、中端稳定装置和底部稳定装置；

进一步的实施例中：

顶部稳定装置包括两个呈半环状的第一夹环2，且两个第一夹环2的两端均通过多个第一固定螺丝固定，即通过第一固定螺丝实现两个呈半环状的第一夹环2连接后的稳定；

中端稳定装置包括两个呈半环状的第二夹环3，且两个第二夹环3的两端均通过多个第二固定螺丝固定，即通过第二固定螺丝实现两个呈半环状的第二夹环3连接后的稳定；

底部稳定装置包括两个呈半环状的第三夹环4，且两个第三夹环4的两端均通过多个第三固定螺丝固定，即通过第三固定螺丝实现两个呈半环状的第三夹环4连接后的稳定，第三夹环4上安装有多个用于固定的第四固定螺丝5，通过第四固定螺丝5实现第三夹环4与地面固定；

再进一步说明的是：

一、第一夹环2的外侧壁设置有用于水平支撑的支撑梁10，第三夹环4上滑动连接有两个滑块6，且滑块6通过第一支撑装置与支撑梁10的底部连接；

需要说明的是：第一支撑装置包括转动连接在滑块6上呈中空设置的第一底支撑杆111，第一底支撑杆111的内侧壁上下滑动连接有中支撑杆112，中支撑杆112上螺纹连接有多个第一把手螺栓，且第一底支撑杆111上开设有多个与第一把手螺栓对应的第一预留螺纹孔，中支撑杆112通过减缓装置与支撑梁10连接，则通过第一支撑装置中第一把手螺栓与多个第一预留螺纹孔的配合实现对中支撑杆112顶部的高度调节，则可调节滑块6与支撑梁10之间的距离，通过缓冲装置实现对支撑梁10微小振动时的缓冲；

其中缓冲装置为：中支撑杆112呈顶部中空设置，且减缓装置包括滑动设置于中支撑杆112内的第一顶支撑杆113，第一顶支撑杆113的底部通过第一弹簧114与中空设置的中支撑杆112内底部连接，且第一顶支撑杆113与支撑梁10的底部转动连接。

二、第二夹环3上设置有上下滑动的两个移动抵压块7，且移动抵压块7与滑块6位于同一竖直面上；

需要说明的是：第二夹环3上设置有用于移动抵压块7滑动的滑动槽，且滑动槽的内侧壁固定连接有滑杆121，移动抵压块7滑动套接在滑杆121的外侧壁上，且滑杆121的两端均套设有第二弹簧122，第二弹簧122的两端分别与滑动槽的内侧壁和移动抵压块7的外侧壁固定连接，其中滑杆121为棱柱状，即通过滑杆121的设置可保证移动抵压块7稳定的上下滑动，通过第二弹簧122的设置可起到对移动抵压块7运动时缓冲的效果。

三、移动抵压块7通过第二支撑装置与支撑梁10的底部连接，且第二支撑装置通过第三支撑装置与滑块6连接；

其中，第二支撑装置包括转动连接在移动抵压块7上呈U型设置的第二底支撑杆131，且第二底支撑杆131的U型内侧壁滑动连接有第二顶支撑杆132，第二底支撑杆131和第二顶支撑杆132上均开设有多个第二预留螺纹孔，第二顶支撑杆132远离第二底支撑杆131的一端与支撑梁10转动连接，通过第二支撑装置的设置可使得移动抵压块7与支撑梁10实现连接，则进而使得移动抵压块7、支撑梁10和柱头1之间形成三角形，增大其相互之间的稳定性；

再一步的，第三支撑装置包括转动连接在滑块6上呈中空设置的第三底支撑杆141，第三底支撑杆141的内侧壁上下滑动连接有第三顶支撑杆142，第三顶支撑杆142上螺纹连接有多个第二把手螺栓，且第三底支撑杆141上开设有多个与第二把手螺栓对应的第三预留螺纹孔，第三顶支撑杆142的顶部转动连接有加强筋板143，且加强筋板143上螺纹连接有多个与第二预留螺纹孔对应的第三把手螺栓，通过第三支撑装置可实现滑块6与第二支撑装置中的第二顶支撑杆132和第二底支撑杆131稳定连接，从而通过第三支撑装置对第二支撑装置实现支撑的效果，其次通过第三把手螺栓与第二预留螺纹孔之间的配合不仅实现第三支撑装置与第二支撑装置的稳定连接，且实现第二支撑装置中第二顶支撑杆132和第二底支撑杆131的稳定，因为加强筋板143上的多个第三把手螺栓与第二支撑装置中第二顶支撑杆132和第二底支撑杆131上的第二预留螺纹孔均螺纹连接。

四、每个第三夹环4均通过多个连接装置连接有同一个半移动环8，且两个移动环8的两端均通过第五固定螺丝固定，移动环8上开设有与滑块6对应抵压滑槽9，且半移动环8通过第四支撑装置与移动抵压块7连接；

需要说明的是：连接装置包括固定连接在第三夹环4顶部的多个伸缩杆151，且伸缩杆151的顶部与半移动环8的底部球型连接，伸缩杆151的外侧壁套设有第三弹簧152，且第三弹簧152的两端分别与第三夹环4的顶部和半移动环8的底部固定连接，通过连接装置可实现第三夹环4与半移动环8的连接，通过其中的伸缩杆151可实现对半移动环8偏转时不同位置的支撑，其中伸缩杆151与半移动环8采用球型连接，则便于半移动环8的偏转，其中球型连接详见图5，通过第三弹簧152可实现对半移动环8的复位，且起到缓冲的效果

其次，第四支撑装置包括转动连接在半移动环8上呈中空设置的第四底支撑杆161，第四底支撑杆161的内侧壁上下滑动连接有第四顶支撑杆162，第四顶支撑杆162上螺纹连接有多个第四把手螺栓，且第四底支撑杆161上开设有多个与第四把手螺栓相适配的第四预留螺纹孔，第四顶支撑杆162与移动抵压块7的外侧壁转动连接，通过第四支撑装置可实现移动抵压块7与半移动环8的连接，则当半移动环8发生偏转时，通过第四支撑装置可带动移动抵压块7实现上下运动，从而改变移动抵压块7对柱头1的支撑位置，保证柱头1的稳定性。

最后需要说明的是：本装置中的转动连接均采用转动件实现。

本发明的工作原理如下：首先通过第一固定螺丝、第二固定螺丝和第三固定螺丝分别将两个第一夹环2、两个第二夹环3和两个第三夹环4固定，接着通过第四固定螺丝将第三夹环4与地面固定。

本发明存在以下效果：

一、由于第一支撑装置、第二支撑装置、第三支撑装置和第四支撑装置均可两个支撑杆组成，且固定方式是通过把手螺栓与预留螺纹孔配合，则可随意的调节长度，这样可根据柱头1的高度实现第一夹环2、第二夹环3和第三夹环4的位置调节，其次，通过第二夹环3可对柱头1的中部位置实现支撑，增大其支撑范围，使得柱头1更加稳定；

二、出现振动时，支撑梁10和柱头1出现小幅度的振动，则振动时，就会通过第一支撑装置的缓冲装置中第一弹簧114实现缓冲的效果，其次通过第二支撑装置挤压移动抵压块7而抵压第二弹簧122，从而再次缓冲的效果，则避免柱头1振动幅度过大导致断裂的问题；

三、通过第三支撑装置的设置，可对第二支撑装置进行刚性支撑，这样使得上三角更加稳定，上三角为柱头1、第二支撑装置和支撑梁10。

四、通过第四支撑装置的设置，当支撑梁10受到的重力过大向一侧倾斜时，通过第一支撑装置和第三支撑装置使得倾斜方下方的滑块6向前运动，则通过滑块6与抵压滑槽9的配合使得移动环8向上倾斜，其中抵压滑槽9的形状参照图1，即内向外呈倾斜向下设置，则当滑块6向前运动时，就会通过抵压滑槽8使得移动环8向上运动，这样另外一侧就会向下倾斜，且向另外一侧向下倾斜的程度越来越大，直至滑块6运动到抵压滑槽9的端部时停止，此时，第一支撑装置、第二支撑装置和第三支撑装置均呈刚性支撑，可对柱头倾斜方进行稳定支撑；

五、通过第四支撑装置的设置可保证下三角的稳定，其中下三角为柱头1、第四支撑装置和第四支撑装置与柱头之间的三角区，这样使得下方的柱头1更加稳定，其次，当移动环8倾斜时，就会向上倾斜的移动环8一端通过第四支撑装置使得移动抵压块7向上运动，相反，向下倾斜的移动环8一端通过第四支撑装置使得移动抵压块7向下运动，则当支撑梁10倾斜时，移动抵压块7位置发生改变，通过移动抵压块7位置的改变可实现第二夹环3支撑的位置发生改变，即支撑梁10倾斜方的移动抵压块7向上运动，则起到阻止柱头1等继续向下倾斜的趋势，而与支撑梁10倾斜相反方的移动抵压块7向下运动，就会通过第二支撑装置对柱头1具有向后的“拉扯”，从而在两侧作用下更好的对倾斜方支撑梁10起到支撑固定的效果。

六、通过设置四个支撑梁10的作用，可对柱头1的四个方向实现固定的效果，这样可对柱头1多角度稳定，而当柱头1向一侧倾斜时，其它三侧均可对倾斜侧起到“拉扯”的阻止效果，则使得柱头1多角度均可实现稳定的效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置，包括柱头（1），其特征在于，所述柱头（1）的外侧壁从上往下依次设置顶部稳定装置、中端稳定装置和底部稳定装置；

所述顶部稳定装置包括两个呈半环状的第一夹环（2），且两个第一夹环（2）的两端均通过多个第一固定螺丝固定；

所述中端稳定装置包括两个呈半环状的第二夹环（3），且两个第二夹环（3）的两端均通过多个第二固定螺丝固定；

所述底部稳定装置包括两个呈半环状的第三夹环（4），且两个第三夹环（4）的两端均通过多个第三固定螺丝固定，所述第三夹环（4）上安装有多个用于固定的第四固定螺丝（5）；

所述第一夹环（2）的外侧壁设置有用于水平支撑的支撑梁（10），所述第三夹环（4）上滑动连接有两个滑块（6），且滑块（6）通过第一支撑装置与支撑梁（10）的底部连接；所述第二夹环（3）上设置有上下滑动的两个移动抵压块（7），且移动抵压块（7）与滑块（6）位于同一竖直面上，所述移动抵压块（7）通过第二支撑装置与支撑梁（10）的底部连接，且第二支撑装置通过第三支撑装置与滑块（6）连接；

每个所述第三夹环（4）均通过多个连接装置连接有同一个半移动环（8），且两个移动环（8）的两端均通过第五固定螺丝固定，所述移动环（8）上开设有与滑块（6）对应抵压滑槽（9），且半移动环（8）通过第四支撑装置与移动抵压块（7）连接。

2.根据权利要求1所述的一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置，其特征在于，所述第一支撑装置包括转动连接在滑块（6）上呈中空设置的第一底支撑杆（111），所述第一底支撑杆（111）的内侧壁上下滑动连接有中支撑杆（112），所述中支撑杆（112）上螺纹连接有多个第一把手螺栓，且第一底支撑杆（111）上开设有多个与第一把手螺栓对应的第一预留螺纹孔，所述中支撑杆（112）通过减缓装置与支撑梁（10）连接。

3.根据权利要求2所述的一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置，其特征在于，所述中支撑杆（112）呈顶部中空设置，且减缓装置包括滑动设置于中支撑杆（112）内的第一顶支撑杆（113），所述第一顶支撑杆（113）的底部通过第一弹簧（114）与中空设置的中支撑杆（112）内底部连接，且第一顶支撑杆（113）与支撑梁（10）的底部转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置，其特征在于，所述第二夹环（3）上设置有用于移动抵压块（7）滑动的滑动槽，且滑动槽的内侧壁固定连接有滑杆（121），所述移动抵压块（7）滑动套接在滑杆（121）的外侧壁上，且滑杆（121）的两端均套设有第二弹簧（122），所述第二弹簧（122）的两端分别与滑动槽的内侧壁和移动抵压块（7）的外侧壁固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置，其特征在于，所述第二支撑装置包括转动连接在移动抵压块（7）上呈U型设置的第二底支撑杆（131），且第二底支撑杆（131）的U型内侧壁滑动连接有第二顶支撑杆（132），所述第二底支撑杆（131）和第二顶支撑杆（132）上均开设有多个第二预留螺纹孔，所述第二顶支撑杆（132）远离第二底支撑杆（131）的一端与支撑梁（10）转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置，其特征在于，所述第三支撑装置包括转动连接在滑块（6）上呈中空设置的第三底支撑杆（141），所述第三底支撑杆（141）的内侧壁上下滑动连接有第三顶支撑杆（142），所述第三顶支撑杆（142）上螺纹连接有多个第二把手螺栓，且第三底支撑杆（141）上开设有多个与第二把手螺栓对应的第三预留螺纹孔，所述第三顶支撑杆（142）的顶部转动连接有加强筋板（143），且所述加强筋板（143）上螺纹连接有多个与第二预留螺纹孔对应的第三把手螺栓。

7.根据权利要求1所述的一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置，其特征在于，所述连接装置包括固定连接在第三夹环（4）顶部的多个伸缩杆（151），且伸缩杆（151）的顶部与半移动环（8）的底部球型连接，所述伸缩杆（151）的外侧壁套设有第三弹簧（152），且第三弹簧（152）的两端分别与第三夹环（4）的顶部和半移动环（8）的底部固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种古建筑木节点抗震试验的柱头连接固定装置，其特征在于，所述第四支撑装置包括转动连接在半移动环（8）上呈中空设置的第四底支撑杆（161），所述第四底支撑杆（161）的内侧壁上下滑动连接有第四顶支撑杆（162），所述第四顶支撑杆（162）上螺纹连接有多个第四把手螺栓，且第四底支撑杆（161）上开设有多个与第四把手螺栓相适配的第四预留螺纹孔，所述第四顶支撑杆（162）与移动抵压块（7）的外侧壁转动连接。

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