CN111456239A - 一种新型粘弹性阻尼竹木连接结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型粘弹性阻尼竹木连接结构，包括支撑柱，支撑柱上设有缓冲机构，支撑柱上套接有支撑机构，支撑机构上设有阻尼机构，阻尼机构的另一端通过固定机构连接在横梁内部，本发明通过设置的支撑机构、阻尼机构和固定机构相互配合将横梁连接在支撑柱上，横梁与横套筒内部的钢套筒外侧壁之间铰接粘弹性阻尼器，针对木结构框架结构耗能能力较低问题，在节点内部加入粘弹性阻尼器提高竹木结构框架的抗震耗能能力，同时粘弹性阻尼器自身存在一定刚度，节点构造除阻尼器外为半刚性结构，可以为结构能更好的滞回耗能，防止结构的连接处产生破碎，有效的提高了结构的稳定性。

Description

一种新型粘弹性阻尼竹木连接结构
技术领域
本发明涉及一种竹木连接结构，特别涉及一种新型粘弹性阻尼竹木连接结构，属于竹木建筑技术领域。
背景技术
我国传统木结构为梁柱式体系，常采用榫卯和斗拱连接，榫卯和斗拱连接的各部件间具有摩擦、滑移的能力，节点具有耗能功能，因此中国古代木结构具有良好的抗风、抗震能力。
但榫卯连接存在有节点连接弱、地震时节点不仅承受水平力、还要承受拉和扭的作用的弱点，因此节点处很容易出现脱榫、折榫现象，导致木结构局部破坏或全部塌落，且结构抗侧压能力差，榫接节点因干缩易松动，形成铰节点，从而抵抗水平荷载能力变差，侧移过大，节点延性小，强震作用下容易产生脆性破坏，使得榫卯连接不具有较好的稳定性。
发明内容
本发明提供一种新型粘弹性阻尼竹木连接结构，有效的解决了现有技术中存在的榫卯连接存在有节点连接弱、地震时节点不仅承受水平力、还要承受拉和扭的作用的弱点，因此节点处很容易出现脱榫、折榫现象，导致木结构局部破坏或全部塌落，且结构抗侧压能力差，榫接节点因干缩易松动，形成铰节点，从而抵抗水平荷载能力变差，侧移过大，节点延性小，强震作用下容易产生脆性破坏，使得榫卯连接不具有较好的稳定性的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种新型粘弹性阻尼竹木连接结构,包括支撑柱，所述支撑柱上设有缓冲机构，所述支撑柱上套接有支撑机构，所述支撑机构上设有阻尼机构，所述阻尼机构的另一端通过固定机构连接在横梁内部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述缓冲机构包括横孔，所述横孔贯穿开设在支撑柱上，所述横孔的内部固定连接有两个对称设置的转轴，两个所述转轴上均转动套接有转板，两个所述转板位于横孔外部的一端上表面均固定连接有卡杆，所述横孔的上端内壁中心处开设有弹簧槽，所述弹簧槽的上端内壁固定连接有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的下端固定连接有压板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑机构包括钢套筒，所述钢套筒滑动套接在支撑柱上，所述钢套筒的四个侧壁上均贯穿开设有多个支撑插孔，多个所述支撑插孔的内部均插接有支撑螺栓，多个所述支撑螺栓均螺纹连接在相对应的螺纹槽内部，多个所述螺纹槽分别开设在支撑柱的四个侧壁上，所述钢套筒的四个外侧壁上均固定连接有横套筒，所述横套筒的上下两端外侧壁上均固定连接有两个角托，多个所述角托的另一端分别分别固定连接在钢套筒的四个外侧壁上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述阻尼机构包括第一铰接件，四个所述第一铰接件分别固定连接在钢套筒的四个外侧壁上且分别位于四个横套筒的内部，四个所述第一铰接件的另一端均固定连接有粘弹性阻尼器，四个所述粘弹性阻尼器的另一端均固定连接有第二铰接件，四个所述第二铰接件的另一端均固定连接有连接块。
作为本发明的一种优选技术方案，所述固定机构包括第一插槽，四个所述第一插槽分别开设在四个横套筒远离钢套筒的一端内壁上，四个所述第一插槽的内部均插接有横梁，四个所述第一插槽相对的两侧内壁上均固定连接有橡胶垫，八个所述橡胶垫分别与四个横梁相对的两侧外壁相抵接触，四个所述横梁插接在第一插槽内部的一端均开设有第二卡槽，四个所述连接块分别插接在四个第二卡槽的内部，四个所述第二卡槽相对的两侧内壁上均贯穿开设有固定螺孔，八个所述固定螺孔的内部均螺纹连接有固定螺栓，八个所述固定螺栓分别插接在八个固定卡槽内部，八个所述固定卡槽分别开设在四个连接块相对的两侧侧壁上，四个所述第一插槽相对的两侧内壁上均贯穿开设有滑槽，八个所述滑槽分别与八个固定螺孔相对应，八个所述固定螺栓的顶端均固定连接有卡杆，八个所述卡杆分别滑动连接在八个滑槽内部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述压板的下表面两端与两个转板位于横孔内部的一端上表面紧密接触。
作为本发明的一种优选技术方案，所述钢套筒的下端卡接在两个卡杆之间。
本发明所达到的有益效果是：本发明通过设置的支撑机构、阻尼机构和固定机构相互配合将横梁连接在支撑柱上，横梁与横套筒内部的钢套筒外侧壁之间铰接粘弹性阻尼器，针对木结构框架结构耗能能力较低问题，在节点内部加入粘弹性阻尼器提高竹木结构框架的抗震耗能能力，同时粘弹性阻尼器自身存在一定刚度，节点构造除阻尼器外为半刚性结构，可以为结构能更好的滞回耗能，防止结构的连接处产生破碎，有效的提高了结构的稳定性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的内部结构示意图；
图3是本发明的俯视结构示意图；
图4是本发明图2中的A部分放大图；
图5是本发明图2中的B部分放大图。
图中：1、支撑柱；2、缓冲机构；21、横孔；22、转轴；23、转板；24、卡杆；25、弹簧槽；26、缓冲弹簧；27、压板；3、支撑机构；31、钢套筒；32、支撑插孔；33、支撑螺栓；34、螺纹槽；35、横套筒；36、角托；4、阻尼机构；41、第一铰接件；42、粘弹性阻尼器；43、第二铰接件；44、连接块；5、固定机构；51、第一插槽；52、橡胶垫；53、固定螺栓；54、固定螺孔；55、固定卡槽；56、第二卡槽；57、滑槽；58、卡杆；6、横梁。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：如图1-5所示，本发明一种新型粘弹性阻尼竹木连接结构,包括支撑柱1，支撑柱1上设有缓冲机构2，支撑柱1上套接有支撑机构3，支撑机构3上设有阻尼机构4，阻尼机构4的另一端通过固定机构5连接在横梁6内部。
缓冲机构2包括横孔21，横孔21贯穿开设在支撑柱1上，横孔21的内部固定连接有两个对称设置的转轴22，两个转轴22上均转动套接有转板23，两个转板23位于横孔21外部的一端上表面均固定连接有卡杆24，横孔21的上端内壁中心处开设有弹簧槽25，弹簧槽25的上端内壁固定连接有缓冲弹簧26，缓冲弹簧26的下端固定连接有压板27，当横梁6受力后对横套筒35进行挤压，横套筒35对钢套筒31进行加压，钢套筒31受力后对转板23进行挤压，通过缓冲弹簧26推动转板23的另一端，进而通过两个转轴22对两个转板23进行支撑，进而使转板23向上推动钢套筒31，进而使钢套筒31受到的压力减少，防止支撑螺栓33受到的压力较大对螺纹槽34造成损伤。
支撑机构3包括钢套筒31，钢套筒31滑动套接在支撑柱1上，钢套筒31的四个侧壁上均贯穿开设有多个支撑插孔32，多个支撑插孔32的内部均插接有支撑螺栓33，多个支撑螺栓33均螺纹连接在相对应的螺纹槽34内部，多个螺纹槽34分别开设在支撑柱1的四个侧壁上，钢套筒31的四个外侧壁上均固定连接有横套筒35，横套筒35的上下两端外侧壁上均固定连接有两个角托36，多个角托36的另一端分别分别固定连接在钢套筒31的四个外侧壁上，将钢套筒31套接在支撑柱1上，使钢套筒31的下端与两个转板23上表面接触设置，通过两个卡杆24对钢套筒31的下端进行卡接，然后将多个支撑螺栓33插接在多个对应的支撑插孔32内部，然后转动支撑螺栓33通过螺纹槽34内壁上的螺纹与支撑螺栓33螺纹连接，进而带动支撑螺栓33旋转进入螺纹槽34内部，通过支撑螺栓33将钢套筒31固定在支撑柱1上。
阻尼机构4包括第一铰接件41，四个第一铰接件41分别固定连接在钢套筒31的四个外侧壁上且分别位于四个横套筒35的内部，四个第一铰接件41的另一端均固定连接有粘弹性阻尼器42，四个粘弹性阻尼器42的另一端均固定连接有第二铰接件43，四个第二铰接件43的另一端均固定连接有连接块44，当横梁6长期使用发生干缩松动形成铰节点时，通过粘弹性阻尼器42的两端拉动第一铰接件41和第二铰接件43，通过第一铰接件41和第二铰接件43分别带动钢套筒31和横梁6，进而防止横梁6发生侧移水平荷载能力变差的情况发生，使得连接不稳定。
固定机构5包括第一插槽51，四个第一插槽51分别开设在四个横套筒35远离钢套筒31的一端内壁上，四个第一插槽51的内部均插接有横梁6，四个第一插槽51相对的两侧内壁上均固定连接有橡胶垫52，八个橡胶垫52分别与四个横梁6相对的两侧外壁相抵接触，四个横梁6插接在第一插槽51内部的一端均开设有第二卡槽56，四个连接块44分别插接在四个第二卡槽56的内部，四个第二卡槽56相对的两侧内壁上均贯穿开设有固定螺孔54，八个固定螺孔54的内部均螺纹连接有固定螺栓53，八个固定螺栓53分别插接在八个固定卡槽55内部，八个固定卡槽55分别开设在四个连接块44相对的两侧侧壁上，四个第一插槽51相对的两侧内壁上均贯穿开设有滑槽57，八个滑槽57分别与八个固定螺孔54相对应，八个固定螺栓53的顶端均固定连接有卡杆58，八个卡杆58分别滑动连接在八个滑槽57内部，将四个横梁6分别插入四个横套筒35内壁的第一插槽51内部，使横梁6与橡胶垫59发生摩擦，通过橡胶垫59对横梁6进行挤压，且使固定螺孔54与固定卡槽55和滑槽57相互对应，通过滑槽57将固定螺栓53插接在固定螺孔54内部，然后转动固定螺栓53，通过固定螺孔54内壁上的螺纹与固定螺栓53螺纹连接，进而带动固定螺栓53插接在固定卡槽55内部，进而使得连接块44与横梁6固定，同时卡杆58滑动连接在滑槽57内部，通过滑槽57对卡杆58进行限位，进而防止横梁6从第一插槽51内部脱离。
压板27的下表面两端与两个转板23位于横孔21内部的一端上表面紧密接触，进而筒过压板27挤压两个转板23，使得两个转板23位于横孔21外部的一端向上发力。
钢套筒31的下端卡接在两个卡杆24之间，通过卡杆24和转板23对钢套筒31进行支撑。
具体的，本发明使用时，首先将钢套筒31套接在支撑柱1上，使钢套筒31的下端与两个转板23上表面接触设置，通过两个卡杆24对钢套筒31的下端进行卡接，然后将多个支撑螺栓33插接在多个对应的支撑插孔32内部，然后转动支撑螺栓33通过螺纹槽34内壁上的螺纹与支撑螺栓33螺纹连接，进而带动支撑螺栓33旋转进入螺纹槽34内部，通过支撑螺栓33将钢套筒31固定在支撑柱1上，然后将四个连接块44分别卡接在四个第二卡槽56内部，然后推动四个横梁6，将四个横梁6分别插入四个横套筒35内壁的第一插槽51内部，使横梁6与橡胶垫59发生摩擦，通过橡胶垫59对横梁6进行挤压，且使固定螺孔54与固定卡槽55和滑槽57相互对应，通过滑槽57将固定螺栓53插接在固定螺孔54内部，然后转动固定螺栓53，通过固定螺孔54内壁上的螺纹与固定螺栓53螺纹连接，进而带动固定螺栓53插接在固定卡槽55内部，进而使得连接块44与横梁6固定，同时卡杆58滑动连接在滑槽57内部，通过滑槽57对卡杆58进行限位，进而防止横梁6从第一插槽51内部脱离，钢套筒31受力后对转板23进行挤压，通过缓冲弹簧26推动转板23的另一端，进而通过两个转轴22对两个转板23进行支撑，进而使转板23向上推动钢套筒31，进而使钢套筒31受到的压力减少，防止支撑螺栓33受到的压力较大对螺纹槽34造成损伤，当横梁6长期使用发生干缩松动形成铰节点时，通过粘弹性阻尼器42的两端拉动第一铰接件41和第二铰接件43，通过第一铰接件41和第二铰接件43分别带动钢套筒31和横梁6，进而防止横梁6发生侧移水平荷载能力变差的情况发生，使得连接不稳定，在使用本装置使需要根据实际情况对连接处的受力情况进行力学计算，进而根据受力节电的受力情况选择不同材质的部件。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种新型粘弹性阻尼竹木连接结构，其特征在于，包括支撑柱(1)，所述支撑柱(1)上设有缓冲机构(2)，所述支撑柱(1)上套接有支撑机构(3)，所述支撑机构(3)上设有阻尼机构(4)，所述阻尼机构(4)的另一端通过固定机构(5)连接在横梁(6)内部。
2.根据权利要求1所述的一种新型粘弹性阻尼竹木连接结构，其特征在于，所述缓冲机构(2)包括横孔(21)，所述横孔(21)贯穿开设在支撑柱(1)上，所述横孔(21)的内部固定连接有两个对称设置的转轴(22)，两个所述转轴(22)上均转动套接有转板(23)，两个所述转板(23)位于横孔(21)外部的一端上表面均固定连接有卡杆(24)，所述横孔(21)的上端内壁中心处开设有弹簧槽(25)，所述弹簧槽(25)的上端内壁固定连接有缓冲弹簧(26)，所述缓冲弹簧(26)的下端固定连接有压板(27)。
3.根据权利要求2所述的一种新型粘弹性阻尼竹木连接结构，其特征在于，所述支撑机构(3)包括钢套筒(31)，所述钢套筒(31)滑动套接在支撑柱(1)上，所述钢套筒(31)的四个侧壁上均贯穿开设有多个支撑插孔(32)，多个所述支撑插孔(32)的内部均插接有支撑螺栓(33)，多个所述支撑螺栓(33)均螺纹连接在相对应的螺纹槽(34)内部，多个所述螺纹槽(34)分别开设在支撑柱(1)的四个侧壁上，所述钢套筒(31)的四个外侧壁上均固定连接有横套筒(35)，所述横套筒(35)的上下两端外侧壁上均固定连接有两个角托(36)，多个所述角托(36)的另一端分别分别固定连接在钢套筒(31)的四个外侧壁上。
4.根据权利要求3所述的一种新型粘弹性阻尼竹木连接结构，其特征在于，所述阻尼机构(4)包括第一铰接件(41)，四个所述第一铰接件(41)分别固定连接在钢套筒(31)的四个外侧壁上且分别位于四个横套筒(35)的内部，四个所述第一铰接件(41)的另一端均固定连接有粘弹性阻尼器(42)，四个所述粘弹性阻尼器(42)的另一端均固定连接有第二铰接件(43)，四个所述第二铰接件(43)的另一端均固定连接有连接块(44)。
5.根据权利要求4所述的一种新型粘弹性阻尼竹木连接结构，其特征在于，所述固定机构(5)包括第一插槽(51)，四个所述第一插槽(51)分别开设在四个横套筒(35)远离钢套筒(31)的一端内壁上，四个所述第一插槽(51)的内部均插接有横梁(6)，四个所述第一插槽(51)相对的两侧内壁上均固定连接有橡胶垫(52)，八个所述橡胶垫(52)分别与四个横梁(6)相对的两侧外壁相抵接触，四个所述横梁(6)插接在第一插槽(51)内部的一端均开设有第二卡槽(56)，四个所述连接块(44)分别插接在四个第二卡槽(56)的内部，四个所述第二卡槽(56)相对的两侧内壁上均贯穿开设有固定螺孔(54)，八个所述固定螺孔(54)的内部均螺纹连接有固定螺栓(53)，八个所述固定螺栓(53)分别插接在八个固定卡槽(55)内部，八个所述固定卡槽(55)分别开设在四个连接块(44)相对的两侧侧壁上，四个所述第一插槽(51)相对的两侧内壁上均贯穿开设有滑槽(57)，八个所述滑槽(57)分别与八个固定螺孔(54)相对应，八个所述固定螺栓(53)的顶端均固定连接有卡杆(58)，八个所述卡杆(58)分别滑动连接在八个滑槽(57)内部。
6.根据权利要求2所述的一种新型粘弹性阻尼竹木连接结构，其特征在于，所述压板(27)的下表面两端与两个转板(23)位于横孔(21)内部的一端上表面紧密接触。
7.根据权利要求3所述的一种新型粘弹性阻尼竹木连接结构，其特征在于，所述钢套筒(31)的下端卡接在两个卡杆(24)之间。
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