一种适用于可更换连梁连接的装配式位移调节器
技术领域
本发明涉及土木工程结构抗震与防灾减灾领域，尤其是涉及一种适用于可更换连梁连接的装配式位移调节器。
背景技术
在我国经济快速发展的当下，高层建筑的数量变得越来越多。目前，高层建筑常采用联肢剪力墙结构作为其主要的抗侧力结构形式，而在联肢剪力墙中，可更换连梁为其进行抗震的第一道防线。在强烈的地震作用下，可更换连梁容易产生严重的剪切型破坏，如果不及时进行更换，剪力墙将会遭到巨大余震的威胁，灾后修复不易且不经济。
为了快速恢复联肢剪力墙的抗震性能，需要尽快对可更换连梁进行更换。然而，在实际的对可更换连梁进行更换的施工中发现，因地震原因两端联肢剪力墙会出现一定角度的倾斜，从而产生墙肢的转角位移与两侧墙肢相对的轴向位移。用于更换的连梁也会因生产加工的原因产生一定的轴向的误差。目前的施工中为了补偿存在的轴向位移与转角位移，常采用安置楔形板、改变可更换连梁内部构件的相对位置的方式进行施工安装。但是，安置楔形板的方式难以保证联肢剪力墙恢复抗震性能需要的刚度，且可调节的轴向位移与转角位移的精度不足，而改变可更换连梁内部构件的相对位置的方式适用性差、效率低，且会对可更换连梁的耗能性造成较大的削弱。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用于可更换连梁连接的装配式位移调节器。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种适用于可更换连梁连接的装配式位移调节器，用以补偿可更换连梁与墙肢连接时的轴向与转角位移差，实现可更换连梁与产生位移变动后墙肢的快速可靠连接，该装配式位移调节器包括与剪力墙墙肢通过墙肢端螺栓固定的墙肢端端板、与墙肢端端板一体成型且带有扇形凸块的圆轴、上下两块结构相同且相对合装的限位转臂以及与设置在限位转臂上用以固定连接可更换连梁的可更换连梁朝向螺栓，每个限位转臂的腰部开设用以穿过圆轴并对扇形凸块进行限位固定的带有内齿形槽的通孔。
所述的墙肢端端板包括主体板、与主体板尾部一体成型的上下两块转向凸台以及与主体板头部一体成型的肋块，每块转向凸台分别与对应的限位转臂头部转动接触，所述的肋块伸入上下两块限位转臂之间。
所述的限位转臂的头部外缘形状为一圆弧、两侧腰部的外缘形状为与圆弧平滑连接的直线，尾部的外缘形状为一直线，且上下两块限位转臂的尾部齐平形成限位转臂尾部平面，用以设置可更换连梁朝向螺栓。
所述的转向凸台相对于限位转臂的头部设有与之形状匹配的凹槽，该凹槽顶部形状为一圆弧，两侧为与顶部圆弧平滑连接的直线。
所述的转向凸台上凹槽的开口角度大于限位转臂头部的角度。
所述的限位转臂的腹部内侧分别设有一体成型的限位转臂腹部凸块，上下两个限位转臂腹部凸块相互紧贴接触，并且通过限位转臂腹部螺栓相互固定连接，所述的限位转臂腹部螺栓开设在限位转臂腹部地矩形槽中。
所述的墙肢端端板在与剪力墙墙肢固定的一侧设有可调节厚度的垫片，用以实现轴向位移的调节。
所述的扇形凸块通过嵌入内齿形槽的楔形钢块进行固定限位。
所述的扇形凸块两侧腰部外缘平面延伸相交于圆轴的圆心，并且与嵌入内齿形槽的楔形钢块紧密贴合。
所述的内齿形槽的槽宽与齿数分别根据转角大小补偿范围与调节精度要求进行调整，并且内齿形槽的齿面与扇形凸块头部圆弧间设有间隙。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、调节范围广：本发明中内齿形槽的宽度与垫片的厚度的范围较广，能够补偿较大的轴向位移与转角位移。
二、调节精度高：本发明通过增加内齿形槽的齿数，改变调节转角位移的精度，能够实现较高精度的转角位移补偿。
三、刚度大可靠性强：本发明中，带有扇形凸块的圆轴与连接墙肢的端板为一体，并保留垂直于圆轴的肋块，满足恢复抗震性能的刚度要求，且连接节点稳固可靠。
四、装配快捷：本发明为装配式位移调节器，且轴向位移与转角位移调节均十分便利，通过施工组装，能够快速实现震后可更换连梁的更换。
五、适用性强：震后联肢剪力墙发生转角位移的情况多样，对于可更换连梁的连接来说，较复杂的情况为联肢剪力墙均向一侧发生转角位移，本发明也可适用于此种情况。
附图说明
图1为本发明的主视结构示意图。
图2为本发明的俯视结构示意图。
1、墙肢端螺栓，2、垫片，3、墙肢端端板，4、限位转臂顶部，5、限位转臂，
6、圆轴，7、矩形槽，8、限位转臂腹部螺栓，9、可更换连梁朝向螺栓，10、限位转臂尾部平面，11、肋块，12、内齿形槽，13、钢块，14、扇形凸块，15、限位转臂腹部凸块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
本发明提供一种适用于可更换连梁连接的装配式位移调节器，可用于高层建筑结构，在地震造成联肢剪力墙墙肢发生位移变动后，实现可更换连梁与墙肢的连接，能够快速补偿转角位移与轴向位移，实现震后的快速更换，恢复建筑正常的使用功能。
本发明的目的在于当两端墙肢因地震、施工等原因产生位移变动时，可通过增加或减少垫片数量的方式调节轴向相对位移，并且可通过调节转臂的转角并用嵌入齿形限位槽的钢块进行固定，以补偿存在的转角位移，装配式连接使得可以进行较快的位移补偿，带有扇形凸块的圆轴与连接墙肢的端板的一体化，使得刚度得到了保证，最终实现可更换连梁与墙肢的位移补偿连接，实现震后的快速更换，恢复建筑正常的使用功能。
如图1-2所示，图为本发明的装配式位移调节器的结构示意图，其由与墙肢连接且可以调节轴向位移的墙肢端端板3与连接于可更换连梁且可以调节转角位移的限位转臂5组成。其中，限位转臂5由含扇形凸块14的圆轴6、含内齿形槽12的转臂主体板和楔形固定限位钢块13构成，上下两个限位转臂5通过限位转臂腹部螺栓8固定连接。
限位转臂5的腰部为直线，顶部4为圆弧形，限位转臂腹部凸块15尾部相对并齐，腹部开有矩形槽7，两个限位转臂5通过限位转臂腹部螺栓8相对连接，限位转臂尾部平面10并齐形成连接于可更换连梁端部的端面，通过矩形槽7中可更换连梁朝向的螺栓9与可更换连梁固定连接。扇形凸块14的圆轴6与连接于墙肢的墙肢端端板3为一体，且保留垂直于圆轴6的上下肋块11，其中，肋块11的厚度与两个限位转臂5的腹部凸块15的厚度之和相等，扇形凸块14两侧的平面延伸相交于圆轴6的圆心，紧密贴合于嵌入内齿形槽12的固定钢块13。
该装配式位移调节器的原理如下：
当可更换连梁与两端墙肢连接时存在一定范围内的位移差时，可通过增加或减少此位移调节器与墙肢端的垫片的数量去调节轴向位移存在的偏差，对于转角位移差，则可通过调节限位转臂的转角后用钢块嵌入内齿形槽内进行限位转臂的固定，最终实现墙肢端与可更换连梁间的转角位移的补偿。
在本发明中，施工时可先将一体化的墙肢端端板3跟圆轴6与墙肢端通过螺栓连接，并放置一定数量的垫片2以补偿轴向位移，再将两个限位转臂5分别套入两端的圆轴6，并通过螺栓进行连接。接着，调节限位转臂5的转角，并用螺栓将限位转臂5与可更改连梁连接固定。最后，将钢块13嵌入到内齿形槽12中，实现限位转臂5与圆轴6的固定。
本发明可用于带有可更换连梁的建筑结构中，本发明通过装配式的结构，能够快速实现可更换连梁与墙肢端的轴向与转角位移的调节，且具有较大的刚度，实现稳定的连接与位移补偿，本发明通过合理的构造方式在保证连接刚度、可更换连梁的耗能性能的条件下，实现可更换连梁与墙肢的快速装配连接，快速恢复联肢剪力墙的抗震性能，一方面可适用的可更换连梁的类型较广，另一方面也适用于不同情况下的联肢剪力墙的转角位移补偿。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非是对本发明范围的任何限定。任何熟悉该领域的普通技术人员根据上述揭示的技术内容做出的任何变更或修饰均应当视为等同的有效实施例，均属于本发明技术方案保护的范围。
