CN113653186B - 一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置及施工方法 - Google Patents

一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置，其包括：外钢梁架，所述外钢梁架的外围侧壁上垂直固定有多个梁外翼缘；连接钢梁，通过锁紧螺栓横向固定在所述外钢梁架的各梁外翼缘上；内联轴套，被构造成U字形结构，为上下竖直对称设置的两个，各所述内联轴套均嵌入设置在所述外钢梁架内；预制柱，一端同轴伸入所述内联轴套内，并通过所述内联轴套与所述外钢梁架相连接；以及内强震吸收组件，横向连设在所述外钢梁架中，所述内强震吸收组件的上下两侧分别与各所述内联轴套相连接，并用于对预制柱上传递的瞬时冲击能量进行吸收减震。

Description

一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置及施工 方法
技术领域
本发明属于装配式框架结构技术领域，具体是一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置及施工方法。
背景技术
地震作用下，瞬时的冲击能量爆发作用于该框架结构上，容易导致整个结构发生冲击破坏，由于节点连接部位在框架中起着传递、分配内力和保证结构整体性的重要作用，其破坏将可能导致整个框架丧失承载力，造成结构倒塌。我国大部分地区处于地震多发区，装配式结构节点连接可靠性差，难以满足地震作用下的性能要求。因此，本领域技术人员提供了一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置及施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置，其包括：
外钢梁架，所述外钢梁架的外围侧壁上垂直固定有多个梁外翼缘；
连接钢梁，通过锁紧螺栓横向固定在所述外钢梁架的各梁外翼缘上；
内联轴套，被构造成U字形结构，为上下竖直对称设置的两个，各所述内联轴套均嵌入设置在所述外钢梁架内；
预制柱，一端同轴伸入所述内联轴套内，并通过所述内联轴套与所述外钢梁架相连接；以及
内强震吸收组件，横向连设在所述外钢梁架中，所述内强震吸收组件的上下两侧分别与各所述内联轴套相连接，并用于对预制柱上传递的瞬时冲击能量进行吸收减震。
进一步，作为优选，所述内强震吸收组件包括：
固定套件，为上下对称设置的两个，各所述固定套件均通过螺栓固定在所述外钢梁架的内部两侧；
侧轴件，同轴连接在所述固定套件之间；
螺纹轴管，横向对称贯穿设置在所述侧轴件上；
螺杆一、螺杆二、通过螺纹啮合作用与所述螺纹轴管滑动连接，所述螺杆一与螺杆二上均设置有限位环槽；
导向件，通过限位环槽可相对转动的套接设置在所述螺杆一与螺杆二上，所述导向件的上下两侧对称倾斜铰接有内弹簧筋，所述内弹簧筋的一端分别与所述内联轴套相连接；以及
偏位震动吸收装置，设置在所述侧轴件内，所述偏位震动吸收装置的两侧分别与所述螺杆一与螺杆二相连接，且所述偏位震动吸收装置的上下两侧对应连接在所述内联轴套中。
进一步，作为优选，所述螺杆一的有效长度小于螺杆二的长度；
且位于竖直方向上相邻所述外钢梁架中，所述螺杆一与所述螺杆二呈相对左右交换布设，使得所述偏位震动吸收装置处于侧轴件内偏左或偏右一侧；
位于所述螺杆一上的内弹簧筋弹力强度高于所述螺杆二上的内弹簧筋弹力强度。
进一步，作为优选，还包括：
偏调旋架组件，左右对称设置在所述内联轴套上，所述固定套件的内壁两侧均设有限位滑槽，所述内联轴套通过偏调旋架组件竖直滑动设置在所述固定套件中。
进一步，作为优选，所述偏位震动吸收装置包括：
定位躯件，被构造成[形结构，所述定位躯件左右对称设置有两个，且所述螺杆一与所述螺杆二的一端均固定有外夹座，所述外夹座与所述定位躯件相抵靠贴合；
吸收阻尼，横向架设在所述定位躯件之间，所述吸收阻尼上均匀开设有多个安放孔；
内联弹簧，竖直设置在各所述安放孔内，所述内联弹簧的上下两端均连接有顶板；以及
传接杆，铰接在所述顶板上，所述传接杆的一端与各所述内联轴套相铰接。
进一步，作为优选，所述顶板之间位于各所述内联弹簧的两侧位置均堆成连接有弧形导架，所述弧形导架与所述吸收阻尼相抵靠接触。
进一步，作为优选，所述偏调旋架组件包括：
导向轮，左右对称转动连接在所述内联轴套的两侧位置；
滑动件，可相对滑动的设置有两个，并位于所述导向轮的上下两侧位置；
支撑弹簧一、支撑弹簧二，分别连接在所述滑动件上，所述支撑弹簧一位于所述支撑弹簧二上方，且所述支撑弹簧二倾斜设置有两组，使得所述内联轴套可相对偏转倾斜的沿所述固定套件进行竖向滑移。
进一步，作为优选，所述内联轴套的内部下侧转动设置有环座，所述预制柱的一端嵌入固定在所述环座内。
进一步，作为优选，所述外钢梁架外还设置有限位轴件，所述限位轴件竖直滑动套接设置在所述预制柱外。
进一步，作为优选，一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置施工方法，其包括以下步骤：
S1.对连接钢梁初步安装；将各所述连接钢梁与外钢梁架的螺栓孔位对齐，并通过锁紧螺栓进行初步架接固定，以完成装配节点的初步连接；
S2.对预制柱安装；将预制柱竖直安插在所述内联轴套中，并由内联轴套内的环座进行固定套接；此时，预制柱可通过外钢梁架外的限位轴件进行竖向滑动，并驱动内联轴套沿所述固定套件进行滑移；
S3.逐级调整；多个预制柱之间分别通过外钢梁架进行竖向连接，此时，自下而上对应调整螺杆一与所述螺杆二的横向伸入长度，使得外钢梁架中的螺杆一与所述螺杆二自下而上呈逐步内伸状态，即内弹簧筋自下而上呈逐步压缩状态，并逐渐达到压缩极限；使得所述预制柱的相对竖向滑动位移距离逐步缩小；
S4.检查调整，对各外钢梁架的安装状态进行检测，使得相邻外钢梁架之间呈反向布局，即其中一个外钢梁架中的偏位震动吸收装置处于侧轴件内偏左一侧时，其上下左右相邻所述外钢梁架中的偏位震动吸收装置则对应处于偏右一侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，设置有外钢梁架用于连接各连接钢梁，并作为装配式节点装置，而在外钢梁架中竖直设置有两个内联轴套，用于安装预制柱，从而形成装配式框架结构；在外钢梁架中设置有内强震吸收组件，通过支撑弹簧一与支撑弹簧二上的内弹簧筋进行弹性支撑减震，并由偏位震动吸收装置对强震竖瞬时冲击进行有效吸收耗能；而由支撑弹簧一与支撑弹簧二的旋调作用并配合内弹簧筋的弹簧压缩量，用于调整内联轴套的相对竖向滑动有效间距，从而在装配式框架结构中，其自下而上内联轴套的滑动间距逐步缩小，以便形成低位高弹缓震与高位稳固安装效果，提高装配式框架结构的减震防晃效果，从而保证其支撑稳定性；且，还设置有偏调旋架组件用于配合偏位震动吸收装置，使得位于外钢梁架中的偏位震动吸收装置能在竖直方向上偏左或偏右交错进行震动吸收，使得底部传达的震动能及时得到吸收治理。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中内强震吸收组件的结构示意图；
图3为本发明中偏位震动吸收装置的结构示意图；
图4为本发明中偏调旋架组件的结构示意图；
图5为本发明中环座的结构示意图；
图中：1外钢梁架、2连接钢梁、3预制柱、4内联轴套、5内强震吸收组件、501固定套件、502侧轴件、503螺纹轴管、504螺杆二、505内弹簧筋、6偏调旋架组件、601导向轮、602滑动件、603支撑弹簧一、604支撑弹簧二、605环座、7偏位震动吸收装置、701定位躯件、702外夹座、703吸收阻尼、704内联弹簧、705传接杆。
具体实施方式
请参阅图1，本发明实施例中，一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置，其包括：
外钢梁架1，所述外钢梁架1的外围侧壁上垂直固定有多个梁外翼缘；
连接钢梁2，通过锁紧螺栓横向固定在所述外钢梁架1的各梁外翼缘上；
内联轴套4，被构造成U字形结构，为上下竖直对称设置的两个，各所述内联轴套4均嵌入设置在所述外钢梁架1内；
预制柱3，一端同轴伸入所述内联轴套4内，并通过所述内联轴套4与所述外钢梁架1相连接；以及
内强震吸收组件5，横向连设在所述外钢梁架1中，所述内强震吸收组件5的上下两侧分别与各所述内联轴套4相连接，并用于对预制柱3上传递的瞬时冲击能量进行吸收减震。
本实施例中，所述内强震吸收组件5包括：
固定套件501，为上下对称设置的两个，各所述固定套件501均通过螺栓固定在所述外钢梁架1的内部两侧；
侧轴件502，同轴连接在所述固定套件501之间；
螺纹轴管503，横向对称贯穿设置在所述侧轴件502上；
螺杆一、螺杆二504、通过螺纹啮合作用与所述螺纹轴管503滑动连接，所述螺杆一与螺杆二504上均设置有限位环槽；
导向件，通过限位环槽可相对转动的套接设置在所述螺杆一与螺杆二504上，所述导向件的上下两侧对称倾斜铰接有内弹簧筋505，所述内弹簧筋505的一端分别与所述内联轴套4相连接；以及
偏位震动吸收装置7，设置在所述侧轴件502内，所述偏位震动吸收装置7的两侧分别与所述螺杆一与螺杆二504相连接，且所述偏位震动吸收装置7的上下两侧对应连接在所述内联轴套4中。
作为较佳的实施例，所述螺杆一的有效长度小于螺杆二504的长度；
且位于竖直方向上相邻所述外钢梁架1中，所述螺杆一与所述螺杆二504呈相对左右交换布设，使得所述偏位震动吸收装置7处于侧轴件内偏左或偏右一侧；
位于所述螺杆一上的内弹簧筋505弹力强度高于所述螺杆二504上的内弹簧筋505弹力强度，也就是说，在安装装配中，相邻外钢梁架之间呈反向布局，即其中一个外钢梁架中的偏位震动吸收装置处于侧轴件内偏左一侧时，其上下左右相邻所述外钢梁架中的偏位震动吸收装置则对应处于偏右一侧，使得其在强震瞬时冲击吸收时，冲击震动能呈波纹形直接传递至各预制柱，通过位于下方底部的各预制柱推动内联轴套相对外钢梁架进行弹性滑动，此时，内弹簧筋能进行对应弹性压缩，同时，将冲击势能传递至各偏位震动吸收装置，经由竖向多个左右交错的偏位震动吸收装置进行减震吸收，从而在其主体中形成交错吸收作用，以保证其瞬时冲击中装配主体稳定性。
本实施例中，还包括：
偏调旋架组件6，左右对称设置在所述内联轴套4上，所述固定套件501的内壁两侧均设有限位滑槽，所述内联轴套4通过偏调旋架组件6竖直滑动设置在所述固定套件501中。
本实施例中，所述偏位震动吸收装置7包括：
定位躯件701，被构造成[形结构，所述定位躯件701左右对称设置有两个，且所述螺杆一与所述螺杆二504的一端均固定有外夹座702，所述外夹座702与所述定位躯件701相抵靠贴合；
吸收阻尼703，横向架设在所述定位躯件701之间，所述吸收阻尼703上均匀开设有多个安放孔；
内联弹簧704，竖直设置在各所述安放孔内，所述内联弹簧704的上下两端均连接有顶板；以及
传接杆705，铰接在所述顶板上，所述传接杆705的一端与各所述内联轴套4相铰接。
本实施例中，所述顶板之间位于各所述内联弹簧704的两侧位置均堆成连接有弧形导架图中未示出)，所述弧形导架(与所述吸收阻尼703相抵靠接触，而在冲击吸收中，位于震动冲击势能正下方的预制柱能通过内联轴套将震动传递至传接杆，此时，传接杆能够进行相对竖向滑动，使得内联弹簧局部压缩，当弧形导架扩撑在吸收阻尼中时，其呈高震吸收状态，并能有效减少节点处的摆幅摇晃。
作为较佳的实施例，所述偏调旋架组件6包括：
导向轮601，左右对称转动连接在所述内联轴套4的两侧位置；
滑动件602，可相对滑动的设置有两个，并位于所述导向轮601的上下两侧位置；
支撑弹簧一603、支撑弹簧二604，分别连接在所述滑动件602上，所述支撑弹簧一603位于所述支撑弹簧二604上方，且所述支撑弹簧二604倾斜设置有两组，使得所述内联轴套4可相对偏转倾斜的沿所述固定套件501进行竖向滑移。
本实施例中，所述内联轴套4的内部下侧转动设置有环座605，所述预制柱3的一端嵌入固定在所述环座605内，即预制柱在竖向滑动时，受内联轴套位于两侧的内弹簧筋弹力强度不同，使得内联轴套在强震冲击下呈现偏转压缩状态，以配合偏位震动吸收装置进行高效震动吸收。
本实施例中，所述外钢梁架1外还设置有限位轴件(图中未示出)，所述限位轴件竖直滑动套接设置在所述预制柱3外，使得预制柱处于竖向滑动限位状态。
一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置施工方法，其特征在于：其包括以下步骤：
S1.对连接钢梁2初步安装；将各所述连接钢梁2与外钢梁架1的螺栓孔位对齐，并通过锁紧螺栓进行初步架接固定，以完成装配节点的初步连接；
S2.对预制柱3安装；将预制柱3竖直安插在所述内联轴套4中，并由内联轴套4内的环座605进行固定套接；此时，预制柱3可通过外钢梁架1外的限位轴件进行竖向滑动，并驱动内联轴套4沿所述固定套件501进行滑移；
S3.逐级调整；多个预制柱3之间分别通过外钢梁架1进行竖向连接，此时，自下而上对应调整螺杆一与所述螺杆二504的横向伸入长度，使得外钢梁架1中的螺杆一与所述螺杆二504自下而上呈逐步内伸状态，即内弹簧筋505自下而上呈逐步压缩状态，并逐渐达到压缩极限，使得所述预制柱3的相对竖向滑动位移距离逐步缩小；
S4.检查调整，对各外钢梁架1的安装状态进行检测，使得相邻外钢梁架1之间呈反向布局，即其中一个外钢梁架1中的偏位震动吸收装置7处于侧轴件502内偏左一侧时，其上下左右相邻所述外钢梁架1中的偏位震动吸收装置7则对应处于偏右一侧。
以上所述的，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 (9)

1.一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置，其特征在于：其包括：
外钢梁架(1)，所述外钢梁架(1)的外围侧壁上垂直固定有多个梁外翼缘；
连接钢梁(2)，通过锁紧螺栓横向固定在所述外钢梁架(1)的各梁外翼缘上；
内联轴套(4)，被构造成U字形结构，为上下竖直对称设置的两个，各所述内联轴套(4)均嵌入设置在所述外钢梁架(1)内；
预制柱(3)，一端同轴伸入所述内联轴套(4)内，并通过所述内联轴套(4)与所述外钢梁架(1)相连接；以及
内强震吸收组件(5)，横向连设在所述外钢梁架(1)中，所述内强震吸收组件(5)的上下两侧分别与各所述内联轴套(4)相连接，并用于对预制柱(3)上传递的瞬时冲击能量进行吸收减震；
所述内强震吸收组件(5)包括：
固定套件(501)，为上下对称设置的两个，各所述固定套件(501)均通过螺栓固定在所述外钢梁架(1)的内部两侧；
侧轴件(502)，同轴连接在所述固定套件(501)之间；
螺纹轴管(503)，横向对称贯穿设置在所述侧轴件(502)上；
螺杆一、螺杆二(504)、通过螺纹啮合作用与所述螺纹轴管(503)滑动连接，所述螺杆一与螺杆二(504)上均设置有限位环槽；
导向件，通过限位环槽可相对转动的套接设置在所述螺杆一与螺杆二(504)上，所述导向件的上下两侧对称倾斜铰接有内弹簧筋(505)，所述内弹簧筋(505)的一端分别与所述内联轴套(4)相连接；以及
偏位震动吸收装置(7)，设置在所述侧轴件(502)内，所述偏位震动吸收装置(7)的两侧分别与所述螺杆一与螺杆二(504)相连接，且所述偏位震动吸收装置(7)的上下两侧对应连接在所述内联轴套(4)中。
2.根据权利要求1所述的一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置，其特征在于：所述螺杆一的有效长度小于螺杆二(504)的长度；
且位于竖直方向上相邻所述外钢梁架(1)中，所述螺杆一与所述螺杆二(504)呈相对左右交换布设，使得所述偏位震动吸收装置(7)处于侧轴件内偏左或偏右一侧；位于所述螺杆一上的内弹簧筋(505)弹力强度高于所述螺杆二(504)上的内弹簧筋(505)弹力强度。
3.根据权利要求1所述的一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置，其特征在于：所述内强震吸收组件(5)还包括：
偏调旋架组件(6)，左右对称设置在所述内联轴套(4)上，所述固定套件(501)的内壁两侧均设有限位滑槽，所述内联轴套(4)通过偏调旋架组件(6)竖直滑动设置在所述固定套件(501)中。
4.根据权利要求1所述的一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置，其特征在于：所述偏位震动吸收装置(7)包括：
定位躯件(701)，被构造成[形结构，所述定位躯件(701)左右对称设置有两个，且所述螺杆一与所述螺杆二(504)的一端均固定有外夹座(702)，所述外夹座(702)与所述定位躯件(701)相抵靠贴合；
吸收阻尼(703)，横向架设在所述定位躯件(701)之间，所述吸收阻尼(703)上均匀开设有多个安放孔；
内联弹簧(704)，竖直设置在各所述安放孔内，所述内联弹簧(704)的上下两端均连接有顶板；以及
传接杆(705)，铰接在所述顶板上，所述传接杆(705)的一端与各所述内联轴套(4)相铰接。
5.根据权利要求4所述的一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置，其特征在于：所述顶板之间位于各所述内联弹簧(704)的两侧位置均堆成连接有弧形导架，所述弧形导架与所述吸收阻尼(703)相抵靠接触。
6.根据权利要求3所述的一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置，其特征在于：所述偏调旋架组件(6)包括：
导向轮(601)，左右对称转动连接在所述内联轴套(4)的两侧位置；
滑动件(602)，可相对滑动的设置有两个，并位于所述导向轮(601)的上下两侧位置；
支撑弹簧一(603)、支撑弹簧二(604)，分别连接在所述滑动件(602)上，所述支撑弹簧一(603)位于所述支撑弹簧二(604)上方，且所述支撑弹簧二(604)倾斜设置有两组，使得所述内联轴套(4)可相对偏转倾斜的沿所述固定套件(501)进行竖向滑移。
7.根据权利要求6所述的一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置，其特征在于：所述内联轴套(4)的内部下侧转动设置有环座(605)，所述预制柱(3)的一端嵌入固定在所述环座(605)内。
8.根据权利要求7所述的一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置，其特征在于：所述外钢梁架(1)外还设置有限位轴件，所述限位轴件竖直滑动套接设置在所述预制柱(3)外。
9.一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置施工方法，其采用如权利要求1-8任一项所述的一种可吸收强震瞬时冲击能量的装配式耗能节点装置，其特征在于：其包括以下步骤：
S1.对连接钢梁(2)初步安装；将各所述连接钢梁(2)与外钢梁架(1)的螺栓孔位对齐，并通过锁紧螺栓进行初步架接固定，以完成装配节点的初步连接；
S2.对预制柱(3)安装；将预制柱(3)竖直安插在所述内联轴套(4)中，并由内联轴套(4)内的环座(605)进行固定套接；此时，预制柱(3)可通过外钢梁架(1)外的限位轴件进行竖向滑动，并驱动内联轴套(4)沿所述固定套件(501)进行滑移；
S3.逐级调整；多个预制柱(3)之间分别通过外钢梁架(1)进行竖向连接，此时，自下而上对应调整螺杆一与所述螺杆二(504)的横向伸入长度，使得外钢梁架(1)中的螺杆一与所述螺杆二(504)自下而上呈逐步内伸状态，即内弹簧筋(505)自下而上呈逐步压缩状态，并逐渐达到压缩极限，使得所述预制柱(3)的相对竖向滑动位移距离逐步缩小；
S4.检查调整，对各外钢梁架(1)的安装状态进行检测，使得相邻外钢梁架(1)之间呈反向布局，即其中一个外钢梁架(1)中的偏位震动吸收装置(7)处于侧轴件(502)内偏左一侧时，其上下左右相邻所述外钢梁架(1)中的偏位震动吸收装置(7)则对应处于偏右一侧。
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