[实用新型]一种自复位剪切耗能型斗栱加固装置

说明书

本实用新型公开了一种自复位剪切耗能型斗栱加固装置，包括栌斗，平板枋和斗栱加固装置，斗栱加固装置穿过栌斗的底部和平板枋连接斗栱和平板枋；斗栱加固装置铅棒和橡胶套筒分别穿入栌斗和平板枋，SMA棒分别穿入栌斗和平板枋将栌斗和平板枋连接在一起。该装置能够减小地震产生的残余变形，保证斗栱和建筑的稳定性，减少斗栱震害，有效防止建筑遭受结构性破坏。

技术领域

本实用新型属于中国古建筑维护、修缮以及加固领域，主要涉及了一种以塑性形变耗能，以弹性恢复力复位的斗栱加固装置。

背景技术

在我国的古建筑中，木结构建筑占据了大多数。这些木结构存在了百年甚至上千年，但这也导致了一些木结构年久失修或存在结构上隐患，急需维护和修缮加固。

斗栱在我国古建筑中的宫殿、阁楼、塔、牌坊、塔轩榭亭廊等建筑上，是不可或缺的构件，他不仅起到装饰作用，还是古建筑中重要的传力、抗震构件。而其抗震作用的核心就是榫卯连接。由于榫卯链接不是钢接，从而保证了木结构的刚度协调。遇到地震时，由于榫卯连接，木结构各部分会活动，却不散架，以此消耗地震作用带来的能量，起到抗震作用。

通过对斗栱体系抗震性能的研究，发现了在地震作用下，栌斗与平板枋(宋称普柏枋)之间因挤压和摩擦的相互作用，消耗了一定的能量，但由于栌斗与平板枋之间的连接构件——木榫的尺寸有限，通常在斗底处，易受到挤压而产生塑性变形或者剪切破坏而断裂，从而导致结构的破坏。木榫又因其材料及尺寸问题，提供的恢复力有限，从而使栌斗与平板枋之间产生了滑移，影响了建筑的结构布置，给安全性留下了隐患。

在木结构加固过程中，替换斗栱其薄弱位置既木榫，便成了一种常见的做法。通常都将木榫替换为金属构件或超弹性构件，但金属构件耗能能力强，但经过实验发现其容易在震害中产生较大塑性变形甚至发生破坏；而超弹性构件虽然恢复力强，但其耗能缺少很多。因此在加固过程中，设计一种栌斗与平板枋之间，既能保证耗能能力，也能保证弹性恢复力的连接方式便成了关键。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种减小地震产生的残余变形，保证斗栱和建筑的稳定性的自复位剪切耗能型斗栱加固装置，该装置具有良好耗能性能，有效的减少地震作用下传递给建筑物的能量；同时通过SMA棒的超弹性性能，使栌斗与平板枋的残余变形减少。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

根据本实用新型提供的一个实施例，本实用新型提供了一种自复位剪切耗能型斗栱加固装置，包括栌斗，平板枋和斗栱加固装置，所述斗栱加固装置穿过栌斗的底部和平板枋连接斗栱和平板枋；

所述斗栱加固装置包括SMA棒、铅棒和分别穿入栌斗和的平板枋的橡胶套筒，铅棒分别穿入栌斗橡胶套筒和平板枋橡胶套筒，SMA棒分别穿入栌斗和平板枋将栌斗和平板枋连接在一起。

对于上述技术方案，本实用新型还有进一步优选的方案。

优选的，栌斗和平板枋中心分别设有贯穿栌斗橡胶套筒和平板枋橡胶套筒的通孔。

优选的，栌斗和平板枋的中心通孔的四周设有贯穿SMA棒的通孔。

优选的，铅棒圆心与SMA棒通孔圆心的间距S应不小于铅棒半径R与SMA棒通孔半径r的和，既SR+r。

优选的，所述SMA棒的顶部设有螺纹，螺帽下方垫有碟形弹簧垫片，螺帽从栌斗上方旋紧SMA棒。

优选的，所述SMA棒的底部呈楔形，分别与平板枋的楔形孔洞相对应。

优选的，橡胶套筒和栌斗孔洞内壁及平板枋空洞内壁设有环氧树脂粘合剂层。

优选的，SMA棒的直径选择为(0.02～0.075)*D，其中D为斗面的宽度；铅棒的直径选择为(0.10～0.15)*D。

本实用新型的有益效果在于：