[發明專利]一種高性能阻尼梁柱榫卯結構及其制作方法

有效

• 申請號: 202110315368.7
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113089831B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 宋曉濱;張曉港;唐踐揚;顧祥林;張偉平
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E04B1/26
• 分類號: E04B1/26;E04B1/58;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

本發明涉及一種高性能阻尼梁柱榫卯結構及其制作方法，該結構包括榫卯連接的木橫梁(1)和木柱(2)，還包括阻尼機構；所述的木橫梁(1)上設有至少兩個可滑動鉸接支座(5)，所述的木柱(2)上設有至少兩個固定鉸接支座(6)；所述的阻尼機構一端與可滑動鉸接支座(5)鉸接，另一端與固定鉸接支座(6)鉸接。與現有技術相比，本發明具有結構簡單、便于維護，且能提高榫卯節點的抗拔出能力和抗轉動能力等優點。

技術領域

本發明涉及木結構加固領域，具體涉及一種高性能阻尼梁柱榫卯結構及其制作方法。

背景技術

傳統木結構的建筑結構形式非常豐富，現存的古建筑木結構主要以梁柱結構體系為主，其特點為柱腳平擺浮擱放置于柱基石上，梁柱構件通過榫卯連接構成梁柱結構體系承重骨架；榫卯節點作為古建筑木框架結構的主要耗能構件，其典型特征為半剛性，其缺點在于承載能力和抗彎性能比較弱，初始剛度較低；現存傳統木結構都已經歷過無數次的自然災害和人為災害的洗禮，榫卯節點的拔榫和榫頭和卯口的擠壓變形比較嚴重，導致榫卯節點的耗能能力大幅下降，甚至不能滿足結構的承載力和變形要求。因此通過增設耗能裝置來改善甚至解決古建筑木結構老舊損傷帶來的承載力不足、變形過大、耗能性能下降等安全隱患是目前傳統木結構維修加固亟待解決的關鍵問題。

現有的傳統木結構耗能裝置諸如扁鋼、弧形鋼板、馬口鐵等傳統的金屬鐵件主要通過其自身材料的屈服來達到耗能作用，金屬構件的剛度較大來提高木框架的初始剛度，其特點為裝置體型比較小，具有一定的耗能性能和初始剛度，但是金屬件耗能變形后的替換并不方便，甚至會對木柱和木梁帶來一些不可逆的破壞。

發明專利CN110173128A公開了一種摩擦力阻尼器-鋼支撐加固榫卯節點木框架的結構，包括固定在框架對角的兩個固定支座，兩個斜支撐及一個摩擦力阻尼器。該專利安裝方便，易于更換，但斜支撐與阻尼器三點一線，容易發生失穩破壞，且支撐位于框架對角線，占據的空間較大。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種結構簡單、便于維護，且能提高榫卯節點的抗拔出能力和抗轉動能力的高性能阻尼桿梁柱榫卯結構及其制作方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種高性能阻尼梁柱榫卯結構，該結構包括榫卯連接的木橫梁和木柱，還包括阻尼機構；

所述的木橫梁上設有至少兩個可滑動鉸接支座，所述的木柱上設有至少兩個固定鉸接支座；

所述的阻尼機構一端與可滑動鉸接支座鉸接，另一端與固定鉸接支座鉸接。

本發明使得梁柱榫卯節點的抗拔出能力和抗轉動能力得到了大幅提高，可滑動鉸接支座可有效避免阻尼機構受壓易失穩的缺點，且阻尼機構作為可替換構件，降低了節點的修復成本并提高了修復效率，一定程度上改善了作為傳統木結構的梁柱榫卯節點在水平反復荷載下會發生脆性破壞以及承載力和耗能能力不足的問題。

進一步地，所述的木柱上設有至少兩個柱緊固件，該柱緊固件靠近木橫梁的一側設有固定板，所述的固定鉸接支座固設在該固定板上。固定板內側盡量靠近木柱。

進一步地，所述的柱緊固件包括至少兩個互相平行的矩形框架結構的抱箍，所述的固定板垂直連接于抱箍之間。

進一步地，所述的木橫梁設有至少一個梁緊固件，該梁緊固件靠近木柱的兩側均設有固定板，所述的可滑動鉸接支座與該固定板滑動連接。固定板內側盡量靠近木橫梁。

進一步地，所述的梁緊固件包括至少兩個互相平行的矩形框架結構的抱箍，所述的固定板垂直連接于抱箍之間。

進一步地，所述的固定板上固設有滑軌，所述的可滑動鉸接支座嵌插在滑軌中，該滑軌兩端設有防止可滑動鉸接支座滑出的擋板。并且擋板位置可根據節點性能提升需求進行調整；滑軌與可滑動鉸接支座接觸界面保證有適量潤滑油，以便于可滑動鉸接支座滑動。