技术摘要:
本发明公开了一种大变形滑轮组自定心系统,包括矩形中套管、位于矩形中套管内的矩形内套管、套在矩形中套管外的矩形外套管、设置在矩形中套管两端的两块外端板、设置在矩形内套管两端的两块内端板、设置在内端板靠近矩形内套管一侧的滑轮,设置在矩形内套管内的第一组 全部
背景技术:
地震给人类带来极其严重的灾难。传统的抗震设计采用的是延性设计方法,即在 地震作用下,通过结构部分构件的提前屈服和破坏,但整体不至于丧失功能,依靠构件的塑 性变形来耗散大部分的地震能量,从而达到保证主体结构安全的目的。但构件的塑性变形 会导致结构在震后产生较大的残余变形,从而大幅提高结构的修复难度。 为控制结构的残余变形,可将由预拉杆、套管和端板组成的自定心系统引入结构 中。地震时,自定心系统凭借施加在预拉杆中的预张力能有效克服耗能部件的塑性变形,从 而显著减小结构的残余变形,使其达到自定心的效果。由于预拉杆的屈服或断裂均会导致 自定心系统的预张力损失,进而影响结构残余变形的控制效果,因此在自定心系统的工作 过程中预拉杆应处于弹性阶段,这要求自定心系统的预拉杆需具备较大的弹性延伸率。在 预应力结构工程领域应用较为成熟的钢绞线和钢丝绳均由于弹性延伸率较小而无法适用 于自定心系统。为满足结构的变形需求,通常选取具有较大弹性延伸率的纤维筋或具有超 弹性特征的形状记忆合金作为预拉杆材料,但这些材料一方面加工难度较高,另一方面也 存在锚固技术不够成熟的问题。上述问题也限制了自定心系统在土木工程领域的推广和运 用。
技术实现要素:
技术问题:本发明针对现有自定心系统对预拉杆弹性延伸率需求较大,传统预应 力材料无法满足要求的问题,提供一种可有效减小对预拉杆弹性延伸率需求的大变形滑轮 组自定心系统。 技术方案:本发明的大变形滑轮组自定心系统,包括矩形中套管、位于所述矩形中 套管内的矩形内套管、套在矩形中套管外的矩形外套管、设置在矩形中套管两端的两块外 端板、设置在矩形内套管两端的两块内端板、设置在内端板靠近矩形内套管一侧的滑轮,设 置在矩形内套管内的第一组预拉杆和第二组预拉杆,设置在矩形中套管一端并与矩形中套 管连接的第一连接板,设置在矩形中套管另一端并与矩形外套管连接的第二连接板。 进一步的,第一组预拉杆绕过与一端的内端板连接的滑轮后,第一组预拉杆的两 端分别锚固于另一端外端板和另一端内端板,第二组预拉杆绕过与另一端的内端板连接的 滑轮后,第二组预拉杆的两端分别锚固于一端外端板和一端内端板。 所述的外端板和内端板上分别设有供预拉杆穿过的孔洞和孔洞。 所述的矩形中套管和矩形外套管均不与外端板焊接,圆形内套管不与内端板焊 接。 有益效果:本发明与现有技术相比,具有以下优点: 3 CN 111733995 A 说 明 书 2/3 页 (1)本技术方案有效的减小了自定心系统预拉杆的弹性延伸率需求。本技术方案 不仅采用两组预拉杆串联的形式,使得每组预拉杆的变形量仅为自定心系统变形量的一 半,而且还引入了滑轮组的设计,通过钢丝绳在滑轮组上缠绕的构造形式,在自定心系统有 限的长度内尽可能设置足够长的钢丝绳,以降低预拉杆的弹性延伸率需求。 (2)本技术方案使自定心系统能选用锚固和加工技术更为成熟的钢丝绳作为预拉 杆。传统的自定心系统为满足结构变形需求,通常选用弹性延伸率较高的纤维筋或具有超 弹性特征的形状记忆合金作为预拉杆。这些新型材料不仅价格较高,加工和锚固技术也不 成熟。本技术方案由于显著降低对预拉杆的弹性延伸率需求,使得在预应力结构工程领域 应用较为成熟但弹性延伸率较小的钢丝绳可以应用于自定心系统,为自定心技术的推广创 造了条件。 (3)本技术方案构造灵活,能满足不同的结构变形需求。本技术方案提出的滑轮组 设计,能通过调整钢丝绳往返缠绕两端滑轮的圈数增减钢丝绳的总长度,使得相同的预拉 杆弹性延伸率能对应不同的结构变形需求,不仅能避免由于结构变形过大引起的预拉杆松 弛或断裂对结构抗震性能造成的不利影响,而且也使自定心系统和结构整体的设计都更加 灵活。 附图说明 图1为本发明装置的正视图; 图2为图1的A-A剖面图; 图3为图1的B-B剖面图; 图4为图1的纵向剖面图; 图5为外端板的正视图; 图6为内端板的正视图; 图7为与内端板连接的滑轮正视图; 图8为与内端板连接的滑轮侧视图; 图9为本发明的原位示意图; 图10为本发明的受拉状态示意图; 图11为本发明的受压状态示意图。 图中有:中套管1、内套管2、外套管3、外端板4、外端板孔洞41、内端板5、内端板孔 洞51、滑轮6、第一组预拉杆7、第二组预拉杆8、第一连接板9、第二连接板10。