一种基于波纹钢板的可更换文物石砌体外置耗能设备的制作方法

本技术提供一种基于波纹钢板的可更换文物石砌体外置耗能设备，属于不可移动文物抗震防护。

背景技术：

1、在我国西部地区，存在着大量的藏式石砌体碉楼，这类建筑具有悠久的历史，具有很强的民族文化属性。西部地区多处于高烈度震区，这类藏式石砌体碉楼面临着严重的震害风险。因此发展文物石砌体地震损伤控制及震后加固技术具有重要意义。然而，文物石砌体自重较大，且其地震损伤的出现及发展模式与桥梁建筑等现代建筑结构存在本质区别，使用常规设备无法控制文物石砌体地震损伤的发展。

2、《一种钢筋混凝土结构梁柱节点的抗震装置》(范国友,蒋伟强.一种钢筋混凝土结构梁柱节点的抗震装置[p].上海市：cn113250316b,2023-02-03.)提供的装置，适用于钢筋混凝土结构梁和柱的连接节点处，有效减缓钢筋混凝土立柱与钢筋混凝土横梁晃动，增加了抗震能力提升安全性。但是该装置不能做到快速维修更换、同时不适用于石砌体结构。

3、《超高性能混凝土桥面板组合梁斜拉桥阻尼器参数分析》(陈光,贺耀北,刘榕,等.超高性能混凝土桥面板组合梁斜拉桥阻尼器参数分析[j].公路,2022(002):067.)提供的装置，通过液压阻尼器实现耗散地震能量的功能。但是同样该装置不能做到快速维修更换；并且不能保证装置先坏，结构后坏；结构精密，造价高昂。

4、《分阶段屈服金属阻尼器研究综述》(程扬,许卫晓,杨伟松,等.分阶段屈服金属阻尼器研究综述[j].青岛理工大学学报,2022(003):043.)提供的方法为通过加装金属阻尼器实现耗散能量。但是部分阻尼器适用于钢结构和钢筋混凝土结构，不适用于大质量的文物石砌体结构；并且部分阻尼器装置不易于安装与更替，无法实现损坏后的快速更换恢复。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种基于波纹钢板的可更换文物石砌体外置耗能设备，以提高文物石砌体的抗震性能和维修更换的效率。并解决以下技术问题：

2、1、解决文物石砌体的地震损伤控制问题

3、本实用新型结构简单，承载能力强，适用于自重大的文物石砌体，通过波纹钢板的往复变形，实现减震耗能的功效，削弱地震对文物石砌体结构的损伤，控制文物石砌体地震损伤的出现与发展；

4、2、解决震后快速修复加固的问题

5、通过波纹钢板的往复变形，将地震能量转移至波纹钢板中，使实用新型装置起到“保险丝”的作用，在装置受震损坏后仅需更换耗能波纹钢板就能继续投入使用。

6、为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

7、一种基于波纹钢板的可更换文物石砌体外置耗能设备，包括转接头，上部钢构件，下部钢构件；

8、上部钢构件包括横板和竖板，横板的下表面固定在竖板顶部，组成的t形结构；所述的转接头固定在横板的上表面；

9、下部钢构件包括底板和一对侧板，一对侧板分别固定在底板的两端，组成开口朝上的半框形结构；

10、所述的上部钢构件的竖板插入在下部钢构件的一对侧板之间，竖板与一对侧板平行；竖板的两侧、一对侧板的内侧均对应的设有多组固定卡槽，竖板和侧板之间通过多组波纹钢板连接，装波纹钢板的两端连接头分别固定在对应的固定卡槽上；

11、上部钢构件的横板位于下部钢构件的开口处。

12、转接头为l形结构，一侧固定在上部钢构件的横板上。

13、转接头与上部钢构件通过螺栓连接，固定卡槽和波纹钢板通过螺栓连接。

14、本实用新型技术方案带来的有益效果：

15、1、本实用新型通过帮助文物石砌体减震耗能，提升了文物石砌体结构的抗震性能，使文物石砌体结构在地震作用下不出现或减轻损坏；

16、2、本实用新型通过波纹钢板的往复变形，将地震能量转移至波纹钢板中，使实用新型装置起到“保险丝”的作用，使文物砌体结构在多遇地震作用下，只有装置中的波纹钢板会出现损坏，在罕遇地震作用下，装置中的波纹钢板为主要损坏构件。

17、3、在实用新型装置损坏后，仅需更换波纹钢板就能继续投入使用，提升了文物石砌体震后维修加固抢通的效率；

18、4、本实用新型对于其他自重大的建筑结构也同样适用，可以通过耗散地震能量来加强被保护结构的抗震性能。

技术特征：

1.一种基于波纹钢板的可更换文物石砌体外置耗能设备，其特征在于，包括转接头(1)，上部钢构件(2)，下部钢构件(3)；

2.根据权利要求1所述的一种基于波纹钢板的可更换文物石砌体外置耗能设备，其特征在于，所述的转接头(1)为l形结构，一侧固定在上部钢构件(2)的横板(21)上。

3.根据权利要求1所述的一种基于波纹钢板的可更换文物石砌体外置耗能设备，其特征在于，所述的转接头(1)与上部钢构件(2)通过螺栓连接，固定卡槽和波纹钢板通过螺栓连接。

技术总结
本技术提供一种基于波纹钢板的可更换文物石砌体外置耗能设备，上部钢构件包括横板和竖板，组成的T形结构；转接头固定在横板的上表面；下部钢构件包括底板和一对侧板，组成开口朝上的半框形结构；上部钢构件的竖板插入在下部钢构件的一对侧板之间，竖板的两侧、一对侧板的内侧均对应的设有多组固定卡槽，竖板和侧板之间通过多组波纹钢板连接，装波纹钢板的两端连接头分别固定在对应的固定卡槽上。本技术通过波纹钢板的往复变形，将地震能量转移至波纹钢板中，使技术装置起到“保险丝”的作用，在地震作用下，装置中的波纹钢板为主要损坏构件；仅需更换波纹钢板就能继续投入使用，提升了文物石砌体震后维修加固抢通的效率。

技术研发人员：袁博,吴冠仲,柳杨,李虓,张生虎,倪俣婷,孙浩,陈柳宇,林丽蓉
受保护的技术使用者：甘肃中铁建设工程有限公司
技术研发日：20230315
技术公布日：2024/1/15