古建筑支撑变形阻尼结构制造技术

本发明专利技术涉及古建筑保护技术领域，特别是涉及古建筑支撑变形阻尼结构包括下方固定在建筑基础部分的支座，以及上方固定在建筑横梁上的刚性横杆，横杆的左右两端铰接侧杆，侧杆的底部铰接在支座上，支座、横杆和两个侧杆围成平行四边形机构；平行四边形机构相对的两个铰接点之间设置阻尼装置，阻尼装置包括运动放大机构和气动阻尼器；当横杆相对与底座运动时，平行四边形结构相对的两个铰接点距离发生变化，运动放大机构增大两铰接点运动量并带动气动阻尼器运动。本发明专利技术针对木结构古建筑变形吸能的结构特点和分散受力的受力特点，针对的设计了一种能够变形以及提供阻尼作用的辅助稳定装置。避免刚性支撑结构在破坏木结构古建筑原有的受力特点。原有的受力特点。原有的受力特点。

【技术实现步骤摘要】
古建筑支撑变形阻尼结构


[0001]本专利技术涉及古建筑保护
，特别是涉及古建筑支撑变形阻尼结构。

技术介绍

[0002]中国古建筑木结构历经千百年风吹日晒，依然屹立不倒，既存在日常风险源劣化损伤积累造成的静力失稳风险，又面临突发自然灾害下损伤量剧增而造成的动力失稳风险。在突发自然灾害（如地震、强风）作用下，古建筑木结构离散体力学模型特征，会致使古建筑结构连接界面发生滑移和节点转动，目前我国古建筑木结构安全稳定风险防控主要沿用现代工程对抗风险的理念和加固方法，可增强其在正常风险源及小震作用下的安全性能，却限制了文物在非正常自然灾害（如大震、强风）发生时原本固有的耗能能力，反而会降低其动力稳定承载能力。另一方面，不可移动文物修缮、加固、维护应尽量保持其的原有风貌，以确保历史信息的原真性，而现行加固措施需侵入文物本体，难以实现最小干预文物本体且措施可逆的原则。
[0003]同时由于加固措施与古建筑离散体模型耗能机理不吻合，甚至会造成动力稳定性能降低，如汶川地震震害结果表明，某些历史修复不仅没有对古建筑起到进一步的保护作用，相反还降低了其抗震能力。

技术实现思路

[0004]本专利技术古建筑支撑变形阻尼结构。
[0005]解决的技术问题是：现有的建筑加固结构会破坏传统木结构古建筑自身的离散体力学模型特征，削弱古建筑对非正常自然灾害的耗能能力，降低古建筑的稳定性。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术古建筑支撑变形阻尼结构，采用如下方案。
[0007]一种古建筑支撑变形阻尼结构，包括下方固定在建筑基础部分的支座，以及上方固定在建筑横梁上的刚性横杆，横杆的左右两端铰接侧杆，侧杆的底部铰接在支座上，支座、横杆和两个侧杆围成平行四边形机构；平行四边形机构相对的两个铰接点之间设置阻尼装置，阻尼装置包括运动放大机构和气动阻尼器；当横杆相对与底座运动时，平行四边形结构相对的两个铰接点距离发生变化，运动放大机构增大两铰接点运动量并带动气动阻尼器运动。
[0008]优选的，在所述平行四边形结构上左右对称设置有两组阻尼装置，两组阻尼装置分别连接平行四边形机构的两个两组相对的铰接点。
[0009]优选的，所述阻尼装置还包括钢索，钢索的两端分别设置在平行四边形机构的两个相对的铰接点处；钢索底部连接在支座的一端，钢索顶部连接在横杆的另外一端；横杆上带有滑槽，钢索的上端连接有与滑槽滑动配合的滑块，所述运动放大机构与钢索的上端连接，由钢索的上端驱动运动放大机构运动。
[0010]优选的，所述运动放大机构包括驱动端和输出端，且输出端的运动距离大于驱动端，运动放大机构的输出端连接气动阻尼器；所述运动放大机构为费力杠杆或剪叉机构或
齿轮组或者滑轮组。
[0011]优选的，所述运动放大机构包括第一杠杆和第二杠杆两个费力杠杆，以及齿轮齿条和曲柄连杆机构；所述第一杠杆铰接安装在横杆上，第二杠杆铰接安装在支座上；第一杠杆的动力臂与钢索顶部连接，第一杠杆的阻力臂与第二杠杆的动力臂通过绳索和滑轮连接，第二杠杆的阻力臂连接齿条，齿条与设置在支座上的齿轮啮合，齿轮上沿其径向固定有向外延伸的曲柄，曲柄的外端连接连杆的一端，连杆的另一端连接气动阻尼器并带动气动阻尼器运动。
[0012]优选的，所述运动放大机构上还连接有复位机构，复位机构能够在运动放大机构的驱动力解除后让运动放大机构和气动阻尼器回到原位。
[0013]优选的，横杆连接的横梁为建筑门框、窗框顶部的木梁或者建筑结构梁，横杆上固定连接有若干抱箍，所述抱箍环抱紧横梁；横梁与抱箍接触部位进行清理去除腐蚀部分，保持横梁与抱箍的接触界面平整无局部凸起。
[0014]优选的，所述横杆与横梁的间隙不小于1cm，横杆的抗弯刚度不小于相连木梁抗弯刚度的3～5倍，材料强度不小于相连木梁材料强度的7～10倍。
[0015]优选的，所述气动阻尼器包括密闭气缸、活塞杆、活塞、复位弹簧构成，活塞杆内端安装活塞，活塞杆外端连接运动放大机构；活塞轮廓侧表面与密闭气缸内壁接触，密闭气缸内充满气体，活塞开设气孔；活塞一侧与复位弹簧连接，复位弹簧支设在密闭气缸的内壁上。
[0016]本专利技术古建筑支撑变形阻尼结构与现有技术相比，具有如下有益效果：针对传统木结构古建筑的离散受力和变形吸能的结构特点。针对性的设计了一种可变性具有阻尼作用的辅助稳定装置。用来对传统的木结构古建筑进行加固支撑保护。
[0017]当建筑遇到诸如地震强风等震动时，木结构的古建筑其横梁会发生水平横移，建筑的木结构发生形变，然后进行回弹。从而吸收建筑震动的能量，保护建筑物主体。但是老旧的建筑物，其木结构本身已经发生了腐蚀，不能再提供足够的变形和回弹。
[0018]具体地，主要由一个平行四边形机构的框架组成。平行四边形机构的框架，为建筑的横梁提供支撑，对古建筑进行加固。当建筑发生震动形变是，会带动平行四边形机构运动。
[0019]在平行四边形机构运动时，其对角线相对的两个铰接点的间距会发生变化。本专利技术在平行四边形机构内设置运动放大机构来扩大这个间距变化的运动距离，然后用运动放大机构放大后的运动带动气动阻尼器，气动阻尼器用来起到阻尼作用，消耗运动的能量来减少变形量和回弹。
附图说明
[0020]图1是本专利技术古建筑支撑变形阻尼结构安装后的结构简图；图2是在仅有一个阻尼装置的情况下，装置运初始状态时的示意图；图3是图2中装置运行后的状态示意图；图4是图2中另外一种运动放大机构的实施例示意图；图5是气动阻尼器的结构示意图。
[0021]附图标记说明：1
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平行四边形机构，1a
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支座，1b
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横杆，1c
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侧杆；2
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阻尼装置；2a
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运动放大机构，2a1
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第一杠杆、2a2
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第二杠杆、2a3
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齿条、2a4
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齿轮、2a5
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曲柄、2a6
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连杆、2a7
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绳索、2a8
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滑轮，2b
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气动阻尼器，2b1
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密闭气缸、2b2
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活塞杆、2b3
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活塞、2b4
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复位弹簧、2b5
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气孔；2c
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钢索；3
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抱箍；4
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滑槽；5
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横梁；6
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建筑基础；7
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复位机构。
具体实施方式
[0022]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0023]在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图1所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种古建筑支撑变形阻尼结构，其特征在于，包括下方固定在建筑基础（6）部分的支座（1a），以及上方固定在建筑横梁（5）上的刚性横杆（1b），横杆（1b）的左右两端铰接侧杆（1c），侧杆（1c）的底部铰接在支座（1a）上，支座（1a）、横杆（1b）和两个侧杆（1c）围成平行四边形机构（1）；平行四边形机构（1）对角位置的两个铰接点之间设置阻尼装置（2），阻尼装置（2）包括运动放大机构（2a）和气动阻尼器（2b）；当横杆（1b）相对与底座运动时，平行四边形结构相对的两个铰接点距离发生变化，运动放大机构（2a）增大两铰接点运动量并带动气动阻尼器（2b）运动。2.根据权利要求1所述的一种古建筑支撑变形阻尼结构，其特征在于，在所述平行四边形结构上左右对称设置有两组阻尼装置（2），两组阻尼装置（2）分别连接平行四边形机构（1）的两组对角位置相对的铰接点。3.根据权利要求1所述的一种古建筑支撑变形阻尼结构，其特征在于，所述阻尼装置（2）还包括钢索（2c），钢索（2c）的两端分别设置在平行四边形机构（1）的两个相对的铰接点处；钢索（2c）底部连接在支座（1a）的一端，钢索（2c）顶部连接在横杆（1b）的另外一端；横杆（1b）上带有滑槽（4），钢索（2c）的上端连接有与滑槽（4）滑动配合的滑块，所述运动放大机构（2a）与钢索（2c）的上端连接，由钢索（2c）的上端驱动运动放大机构（2a）运动。4.根据权利要求3所述的一种古建筑支撑变形阻尼结构，其特征在于，所述运动放大机构（2a）包括驱动端和输出端，且输出端的运动距离大于驱动端，运动放大机构（2a）的输出端连接气动阻尼器（2b）；所述运动放大机构（2a）为费力杠杆或剪叉机构或齿轮（2a4）组或者滑轮组。5.根据权利要求4所述的一种古建筑支撑变形阻尼结构，其特征在于，所述运动放大机构（2a）包括第一杠杆（2a1）和第二杠杆（2a2）两个费力杠杆，以及齿轮（2a4）齿条（2a3）和曲柄（2a5）连杆（2a6）机构；所述第一杠杆（2a1）铰接安装在横杆（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛家琪，马伯涛，朱鸿钧，刘金泰，黄瑞桦，宋毛毛，
申请(专利权)人：中国航空规划设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：