[发明专利]一种用于结构单元快速组装同时提供抗震和稳固结合的连接装置

权利要求书

1.一种用于结构单元快速组装同时提供抗震和稳固结合的连接装置；当结构系统在常规载荷条件下运行，其为称作“结构单元对”的一对结构单元提供了牢固的连接；当所述结构系统受到强外部动态载荷冲击时，其允许所述结构单元对之间的相对滑动，其中所述结构系统是机器系统或者建筑物或桥梁土木工程结构，其中所述结构单元是所述结构系统中的一个主要结构部件；所述主要结构部件是这样的部件，其承受所述结构系统的主力流，并且将力流转移到至少另一连接的主结构部件或者通过所述结构系统的边界转移到环境中其他介质，其中所述主力流由所述主结构部件的重量和所述结构系统所承载的全部其它载荷引起；

所述装置包括至少一个稳定销子，以其缩写“销子”来表示，所述销子垂直于其轴线的横截面几何形状和尺寸沿着所述轴线根据设计需要可变化；其中所述销子轴线如此定义：沿着轴线方向所述销子的长度大于沿着任何其它方向的尺寸；其中所述销子的第一端连接到所述结构单元对的一个结构单元基质表面；这一结构单元被称作所述结构单元对中的“第一结构单元”，其与所述销子连接、且与所述一对结构单元中的另一结构单元相接触的表面被称作其“第一连接表面”；

使用所述装置在所述结构系统中将称作“结构单元对”的一对结构单元连接在一起，

所述将称作“结构单元对”的一对所述结构单元连接在一起的方法包括两个步骤；其中第一步骤是在所述结构单元对的另一结构单元的一表面上预切割或者预浇制至少一个腔室；这另一结构单元称作其第二结构单元；所述表面称作“第二连接表面”；其中所述腔室具有一轴线，沿着这一轴线所述腔室的尺寸大于沿着任何其它方向的尺寸；这个轴线称作“腔室轴线”，其不平行于所述第二连接表面；所述腔室包含两部分：沿所述腔室轴线长度Lt的部分称作所述腔室的“长度-Lt部分”，沿所述轴线长度Lt的另一所述腔室部分称作所述腔室的“长度-Lc部分”；长度Lt和Lc之和大于所述销子沿着所述销子轴线的长度；其中所述长度-Lt部分开始于所述腔室的底部，并且具有这样的内横截面几何形状：其在所述腔室轴线平行于所述销子轴线时与所述销子从第二端开始部分的横截面几何形状一致，因此所述销子可以无间隙地插入所述腔室的长度-Lt部分中；其中所述腔室的长度-Lc部分被设计为火山口形状，其开口朝向第二连接表面，

所述方法的第二步骤通过将所述销子的第二端插入所述腔室来连接所述结构单元对，同时确保第一连接表面和第二连接表面彼此接触，这样第一连接表面是接触面，其被称作其“第一接触面”，第二连接表面是另一接触面，其被称作其“第二接触面”；当所述结构单元对连接时，第一接触面和第二接触面彼此接触，称作“接触面对”;其中所述装置包括至少一个上顶板，其中所述销子第一端铰接到所述上顶板上，并且具有可旋转灵活性但不会从所述上顶板脱离，其中所述销子的所述第一端为球形，所述上顶板上形成有球形孔，所述销子的球形第一端容纳于所述球形孔中，所述球形孔的内壁与所述球形第一端的外周相匹配；所述上顶板的一个表面固定到第一结构单元的表面上；当所述结构单元对相互连接时，所述上顶板的另一表面成为所述接触面对的第一接触面。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置包括至少一个下顶板，所述下顶板通过其一个表面固定到第二结构单元的一个表面上；当所述结构单元对相互连接时，所述下顶板的另一表面成为所述接触面对的第二接触面。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述销子沿着所述销子轴线方向的截面几何形状和尺寸不变化。

4.根据权利要求1-3之一所述的装置，其中所述装置包括至少一个垫圈，其位于所述接触面对的第一接触面和第二接触面之间。