[实用新型]一种双联杆铰接自复位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于形状记忆材料的古建筑节点双联杆自复位装置，属于古建筑木结构加固修缮领域。适合传统木结构古建筑榫卯节点加固修缮需求。

背景技术

木结构建筑是中华传统建筑的主要形式，具有极高的历史、科学和艺术价值。古建筑木结构中的柱和额枋组成的构架以及其他构件之间采用榫卯连接，无需一铁一钉，具体是将梁端做成榫头形式，柱顶做成卯口形式，使梁与柱连接后形成整体。榫卯节点为典型的半刚性连接，从而使得各节点刚柔相济，具有一定的抗弯能力及良好的抗震性能。然而由于外界因素作用(地震、台风、环境温湿度等)和木材自身缺陷等原因，在榫卯节点部位发生挤压变形后，榫和卯均出现不同程度的残余变形，这就使得榫卯节点逐渐变得松动、榫和卯之间空隙加大，更甚者出现局部拔榫、折榫破坏及卯口破坏等现象。

传统木结构榫卯节点的加固方式很多，主要有U型铁箍加固、L型铁箍加固、外包扁钢加固、扒钉加固等。这些加固方式均采用屈服点较高的普通钢材，由于采用的钢材为普通钢材，这些既有加固方式在限制榫卯间相对位移的同时，木结构的耗能能力也有所下降，且这些加固方式存在着耐久性不足、更换繁琐、易对木结构造成伤害、难以自复位等问题。

实用新型内容

针对以上背景技术存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于提供一种基于SMA材料的双联杆铰接自复位装置，解决现有榫卯节点加固方式中存在的难以自复位的问题，依靠形状记忆材料的形状记忆效应跟双联杆工作原理，使节点产生可恢复的转动，达到自复位的目的，能有效提高榫卯节点抗震性能。

达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

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双联杆铰接自复位装置，包括连接木梁的木梁水平钢板，和连接木柱的竖向钢板，在竖向钢板上延伸有一木柱水平钢杆，在木柱水平钢杆和木梁水平钢板上分别设有下侧 SMA弹簧和上侧SMA弹簧；下侧SMA弹簧一端连接在木柱水平钢杆的根端，一端铰接双联杆组件刚性杆，双联杆组件刚性杆的上端分别连接上侧SMA弹簧的两端。

作为优选，所述木梁水平钢板通过木梁卡箍连接木梁，竖向钢板通过木柱卡箍连接木柱。

作为优选，所述木柱水平钢杆和木梁水平钢板上均设有开槽段，下侧SMA 弹簧和上侧SMA弹簧分别设在开槽段中。

作为优选，所述双联杆组件刚性杆通过球形铰接点铰接在下侧SMA弹簧的一端。

进一步，所述双联杆组件刚性杆包括双联杆组件左刚性杆和双联杆组件右刚性杆，双联杆组件右刚性杆设在远离木柱端，双联杆组件右刚性杆的长度大于双联杆组件左刚性杆的长度。

进一步，所述双联杆组件刚性杆采用弹性较好的低屈服点钢材LY100。

本实用新型采用基于SMA材料的双联杆铰接自复位装置。由SMA材料制成的弹簧具有形状记忆效应，能在受压或者是受拉状态时恢复到原来的样子，具有变形可自动回复的特点。双联杆组件刚性杆由两根低屈服钢杆铰接而成，低屈服点钢的力学特点是屈服强度低且相对稳定，屈强比较小，具有良好的抗低周疲劳性能，伸长率大，塑性变形能力好，在进入塑性状态后具有良好的滞回特性，可在一定程度上减少地震的动力效应。装置采用的可调节距离卡箍，减少了连接件对古建筑本身的伤害，提高了连接件的应用范围，提高了不同加固元件的适用范围。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型SMA弹簧设在开槽中结构示意图。

图中的附图标记分别表示：1、木柱；2、木梁；3、榫卯节点；4、木梁卡箍；5、木柱卡箍；6、木梁水平钢板；7、竖向钢板；8、木柱水平钢杆；9、双联杆组件左刚性杆；10、双联杆组件右刚性杆；11、球形铰接点；12、上侧SMA 弹簧；13、下侧SMA弹簧。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。