钢板9、第三块钢板10 ;连接盒5的两侧设置有圆 孔。如图5和图6所示，图5为连接盒内部的结构示意图；图6是连接盒侧视图。所述连接 盒具有多级输入拉力-输出抗力/位移的输入-输出功能。以3级为例，S卩外部输入不断 增大的荷载时，输出附加抗力Fi、F2、F3及相应的位移DpD2、D3。这里，D'D'Dp
[0035] 为实现所述连接盒输入拉力_输出位移功能，连接盒5中设置三小块间距不等的 钢板，它们受到一个高强度钢块7依次受剪作用。当与连接盒5相连的两端钢绞线开始受 拉伸长时，高强度钢块7滑行一段距离0 :后，首先接触第一块钢板8并使之受剪，当拉力达 到匕时第一块钢板8被剪断。然后，高强度钢块7累计移动距离D2与第二块钢板9接触并 使之受剪，拉力达到F2时第二块钢板9被剪断。类似地，累计移动距离D3时拉力达到F3，第 三块钢板10被剪断。这里，通过合理设置三小块钢板的间距，可实现位移Di~D3。
[0036] 所述第一块锚具61紧邻连接盒5的侧壁设置，所述第二块锚具62紧邻高强度钢 块7设置。所述两段连接线中的一段连接线伸入一个圆孔内，与所述连接盒5内紧邻连接 盒5的侧壁设置的第一块锚具61连接，所述另一段连接线伸入另一个圆孔内，依次穿过第 三块钢板10、第二块钢板9、第一块钢板8、高强度钢块7中的预留孔，与紧邻高强度钢块7 的第二块锚具62连接。
[0037] 所述第一块钢板8、第二块钢板9、第三块钢板10的材质为Q390钢，极限抗剪强度 190MPa〇
[0038] 所述高强度钢块7的材质为Q420钢，极限抗剪强度195MPa。
[0039] 对于一般的民用建筑，所述第一块钢板8、第二块钢板9、第三块钢板10的厚度为 100 ~120mm，宽度为 10 ~50mm。
[0040] 图2为采用本发明提供的装置后防结构连续倒塌性能提高的示意图。当结构中某 竖向构件受到偶然荷载作用而破坏后，在结构的纵向或横向，相邻两跨的水平构件梁1(即 梁和楼板）受上部楼层的竖向荷载作用而产生向下位移。在受力前期，水平构件梁1和水 平构件板2通过受弯作用产生防连续倒塌抗力。此时，体外抗力可调钢绞线网装置不起作 用。当达到受弯极限承载能力（即A点）而进入受力后期，水平构件梁1和水平构件板2 主要通过悬索效应产生防连续倒塌抗力。此时本发明装置参与工作，也产生悬索效应。为 使得两个悬索线效应叠加后有较好效果，需使水平构件在移除竖向构件后的跨中截面竖向 位移达到最大时，本发明的竖向位移也达到最大，这样防连续倒塌抗力提高程度最显著。本 发明的关键就是实现此过程。根据结构跨度、配筋等信息事先确定移除竖向构件后水平构 件跨中截面的最大竖向位移s3。然后设置最大水平位移D 3，使得D3与最大竖向位移S 3同时 发生。所述高强度钢块7与第一块钢板8、第二块钢板9、第三块钢板10的间隔分别为Dp D 2、D3，其中：Di= 0. 3D3, D2= 0. 6D3, D3取决于水平构件跨中处的最大竖向位移S3(计算见 式（1))。当竖向构件柱3移除后，水平构件受弯且在跨中产生向下的竖向位移，当达到受 弯承载力极限时，产生跨中竖向位移设为\。此后承载力降低，水平构件的竖向位移持续增 加，本装置开始参与工作，原竖向构件相邻两跨的两段钢绞线和连接盒的总长度随之变长。 如果忽略钢绞线微小的伸长量，则一侧连接盒内高强钢块的位移Di与竖向位移间有如 下关系（i = 1，2, 3):
【主权项】
1. 一种防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置，其特征在于：是由若干个连接 单元纵横交错连接组成，所述连接单元包括两段连接线和连接装置，所述两段连接线通过 所述连接装置连接形成连接单元。
2. 根据权利要求1所述的防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置，其特征在 于：所述连接线为钢绞线（4)。
3. 根据权利要求1所述的防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置，其特征在 于：所述连接装置为连接盒（5)，所述连接盒（5)内部依次设置有第一块锚具（61)、第二块 锚具（62)、高强度钢块（7)、第一块钢板（8)、第二块钢板（9)、第三块钢板（10)。
4. 根据权利要求3所述的防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置，其特征在 于：所述连接盒（5)的两侧设置有圆孔。
5. 根据权利要求3所述的防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置，其特征在 于：所述第一块锚具（61)紧邻连接盒（5)的侧壁设置，所述第二块锚具（62)紧邻高强度钢 块（7)设置。
6. 根据权利要求5所述的防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置，其特征在 于：所述两段连接线中的一段连接线伸入一个圆孔内，与所述连接盒（5)内紧邻连接盒（5) 的侧壁设置的第一块锚具（61)连接，所述另一段连接线伸入另一个圆孔内，依次穿过第三 块钢板（10)、第二块钢板（9)、第一块钢板（8)、高强度钢块（7)中的预留孔，与紧邻高强度 钢块（7)的第二块锚具（62)连接。
7. 根据权利要求3所述的防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置，其特征在 于：所述高强度钢块（7)与第一块钢板（8)、第二块钢板（9)、第三块钢板（10)的间隔分别 为DpD2、D3,其中：D1= 0? 3D3,D2= 0? 6D3。
8. 根据权利要求3所述的防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置，其特征在 于：所述第一块钢板（8)、第二块钢板（9)、第三块钢板（10)的材质为Q390钢，极限抗剪强 度 190MPa。
9. 根据权利要求3所述的防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置，其特征在 于：所述高强度钢块（7)的材质为Q420钢，极限抗剪强度195MPa。
10. 根据权利要求3所述的防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置，其特征在 于：所述第一块钢板（8)、第二块钢板（9)、第三块钢板（10)的厚度为100~120mm，宽度为 10 ~50mm〇
【专利摘要】本发明提供了一种防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置，是由若干个连接单元纵横交错连接组成，所述连接单元包括两段连接线和连接装置，所述两段连接线通过所述连接装置连接形成连接单元。所述连接线为钢绞线(4)，所述连接装置为连接盒(5)，所述连接盒(5)内部依次设置有第一块锚具(61)、第二块锚具(62)、高强度钢块(7)、第一块钢板(8)、第二块钢板(9)、第三块钢板(10)。本发明提供的装置具有效率高、经济性好和不影响建筑美观的优点。
【IPC分类】E04C5-04, E04G23-02, E04C5-12
【公开号】CN104806032
【申请号】CN201510091431
【发明人】林峰, 张逢伯
【申请人】同济大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年2月28日