[发明专利]一种建筑结构拉索瞬间断开装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑结构拉索的断索试验装置，特别是一种建筑结构拉索瞬间断开装置。

背景技术

张弦结构是一种形式新颖的预应力钢结构体系，通过在传统钢结构中引入预应力来提高结构的刚度和承载力、减少上部结构的挠度、节省建筑材料、增加结构安全储备。在张弦结构中，拉索是结构的核心构件，拉索能否正常工作严重影响着结构的安全，然而在结构施工或使用过程中，由于施工意外、节点破坏、锈蚀或其他意外因素等，结构的拉索会出现突然断开的情况。拉索瞬间断开将会对两端的连接节点和杆件产生很大的冲击力，冲击力作用在结构上会对结构产生较大的影响，同时，拉索断开将会导致结构产生内力重分配。

目前针对断索的研究主要集中在数值模拟上，且大部分数值模拟均未考虑拉索瞬间断开对结构产生的冲击力作用，即使考虑了冲击力作用，有限元数值模拟的结果和实际情况是否相符也有待研究，因此有必要开展建筑结构拉索瞬间断开的试验，以研究断索对结构的影响。然而，在断索试验中采用何种措施使拉索瞬间断开成为了试验的关键。目前暂未有断索装置的相关文献。已有的使结构构件突然失效的方法主要有静力卸载法、炸药爆破法、外部撞击力法等。然而各种方法都有其各自的优缺点和适用范围，其中静力卸载法不能反映构件突然失效的动力本质；炸药爆破法又会对试验模型产生难以估计的能量输入，且会对附近杆件产生额外的爆炸冲击影响，给后期数据分析及数值比对带来困难；外部撞击力法同样具有控制性差的特点。因此，目前对张弦结构拉索的断索试验研究迫切需要一种既安全实用又能有效模拟拉索瞬间断开的试验装置。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种建筑结构拉索瞬间断开装置，该装置能够真实模拟拉索的瞬间断开，并且可控性能好，安全、高效、实用。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种建筑结构拉索瞬间断开装置，该装置设置在拉索的两个断头之间，包括与一个断头连接的卡头和与另一个断头连接的卡座；所述卡头包括与相应断头连接的单孔夹片锚具Ⅰ和卡柱，所述卡柱的上下两端分别通过一个连接钢板与所述单孔夹片锚具Ⅰ连接；所述卡座包括与相应断头连接的单孔夹片锚具Ⅱ、连接座和一对钳夹板，所述钳夹板的中部与所述连接座铰接，前部形成有与所述卡柱适配的卡口，后部由凸轮传动，所述凸轮位于一对所述钳夹板之间，所述钳夹板通过螺钉与所述凸轮接触，所述凸轮与所述连接座铰接，所述凸轮上连接有施力部件；所述单孔夹片锚具Ⅱ与所述连接座固接。

所述施力部件上连接有搬把。

所述施力部件通过两个第二销钉与所述凸轮连接。

本发明具有的优点和积极效果是：能够反映拉索突然断开的动力冲击作用，且不会对试验模型输入额外的外力，不会对结构产生额外的影响。特别适用于张弦结构模型的断索结构试验。本发明具有简单高效、制作成本低、安全性高、控制便捷等优点。

附图说明

图1为本发明在锁定状态的三维示意图；

图2为本发明在断开状态的三维示意图；

图3为本发明在锁定状态的剖面示意图；

图4为本发明在断开状态的剖面示意图；

图5为本发明中凸轮的三维示意图；

图6为本发明中凸轮的平面示意图；

图7为本发明中施力部件和搬把的三维示意图；

图8为本发明中卡头的三维示意图；

图9为图8的主视图；

图10为本发明中连接座与锚环的连接示意图。

图中：1、单孔夹片锚具Ⅰ，2、连接钢板，3、卡柱，4、钳夹板，5、施力部件，6、搬把，7、凸轮，8、第一销钉，9、第二销钉，10、第三销钉，11、螺钉，12、垫圈，13、连接座，14、拉索，15、销钉孔，16、圆弧线，17、椭圆线，18、焊缝，19、圆弧通槽，20、单孔夹片锚具Ⅱ。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1～图10，一种建筑结构拉索瞬间断开装置，该装置设置在拉索14的两个断头之间，包括与一个断头连接的卡头和与另一个断头连接的卡座。

所述卡头包括与相应断头连接的单孔夹片锚具Ⅰ1和卡柱3，所述卡柱3的上下两端分别通过一个连接钢板2与所述单孔夹片锚具Ⅰ1连接。