[发明专利]监控和增强结构稳定性的多功能节点锁扣装置

权利要求书

1.一种监控和增强结构稳定性的多功能节点锁扣装置，其特征在于，在两根杆件(2)汇交连接形成的节点(1)区域，增设套筒(3)、传感器(4)和支承元件，

所述套筒(3)两端用支承元件锁扣在节点(1)两侧的两根杆件(2)上，从而实现杆件(2)和套筒(3)共同受力，所述杆件(2)穿过套筒(3)的支承元件，所述支承元件与所述杆件(2)之间的连接为滑动接触连接，允许套筒(3)的支承元件沿所述杆件(2)轴向滑动，

所述套筒(3)内设有传感器(4)，所述传感器(4)位于节点(1)下方，当结构开始发生失稳时，引发节点(1)变形迅速增大，变形超过一定范围后，节点(1)与传感器(4)接触，发出预警信号；同时，节点(1)与套筒(3)整体受力，发生内力重分布，从而达到防止或延缓结构失稳的目的；

在所述节点(1)处设置限位杆(12)，一方面可以减小节点位移限值，避免发生跳跃失稳发生在传感器预警之前，另一方面限位杆底部与套筒接触后可提高结构承载力和刚度，进一步限制节点变形；

所述套筒(3)设有两个，在节点(1)两侧各设置一独立套筒(3)，两根杆件分别穿过一个套筒(3)，两个套筒(3)之间用型钢连接件(14)连接形成整体协同受力。

2.根据权利要求1所述的一种监控和增强结构稳定性的多功能节点锁扣装置，所述支承元件采用定位螺栓(5)，通过定位螺栓(5)将套筒(3)与杆件(2)固定，所述定位螺栓(5)穿过套筒(3)上的螺孔，光滑的螺栓端部与杆件(2)之间为滑动接触连接，所述定位螺栓(5)允许杆件(2)与套筒(3)发生杆件(2)轴向相对位移，但限制杆件(2)发生侧向位移，从而实现杆件(2)和套筒(3)共同受力。

3.根据权利要求1所述的一种监控和增强结构稳定性的多功能节点锁扣装置，所述支承元件采用限位盘(6)、挡板(7)和连接螺栓(8)，所述杆件(2)穿过所述限位盘(6)，所述挡板(7)与套筒(3)端部内侧面焊接，所述限位盘(6)与所述挡板(7)通过连接螺栓(8)固定；所述限位盘(6)与所述杆件(2)之间的连接为滑动接触连接，所述限位盘(6)允许杆件(2)与套筒(3)发生杆件(2)轴向相对位移，但限制杆件(2)发生侧向位移，从而实现杆件(2)和套筒(3)共同受力。

4.根据权利要求1所述的一种监控和增强结构稳定性的多功能节点锁扣装置，所述套筒(3)采用椭圆管、圆管或矩形管。

5.根据权利要求1所述的一种监控和增强结构稳定性的多功能节点锁扣装置，所述套筒(3)采用装配式、格构式构件，所述套筒(3)由两段截面相同的槽钢通过耳板(10)或角钢(11)与连接螺栓(8)固定，其中，所述耳板(10)与槽钢之间焊接连接，形成焊缝(9)，所述角钢(11)与槽钢之间通过定位螺栓(5)连接。

6.一种监控和增强结构稳定性的多功能节点锁扣装置，其特征在于，在多根杆件(2)汇交连接形成的节点(1)区域，增设套盘(3b)、传感器(4)和支承元件，

所述套盘(3b)周边用支承元件锁扣在节点(1)周边的所有杆件(2)上，从而实现杆件(2)和套盘(3b)共同受力，所述杆件(2)穿过套盘(3b)的支承元件，所述支承元件与所述杆件(2)之间的连接为滑动接触连接，允许套盘(3b)的支承元件沿所述杆件(2)轴向滑动，

所述套盘(3b)内设有传感器(4)，所述传感器(4)位于节点(1)下方，当结构开始发生失稳时，引发节点(1)变形迅速增大，变形超过一定范围后，节点(1)与传感器(4)接触，发出预警信号；同时，节点(1)与套盘(3b)整体受力，发生内力重分布，从而达到防止或延缓结构失稳的目的；

在所述节点(1)处设置限位杆(12)，一方面可以减小节点位移限值，避免发生跳跃失稳发生在传感器预警之前，另一方面限位杆底部与套盘接触后可提高结构承载力和刚度，进一步限制节点变形。