水平传力装置的制作方法

本技术涉及建筑结构工程的，尤其是涉及水平传力装置。

背景技术：

1、在建筑结构工程领域，特别是涉及相邻大型主体建筑的情况下，如何在其之间安全有效地传递水平荷载（如土压力、地震或风荷载）一直是一个关键问题。

2、传统刚性连接方式虽然能够有效传力，但会完全约束结构之间的竖向相对变形，不仅对主体结构产生较大次应力，也影响了隔振支座等元件竖向减隔振效果的发挥。

3、因此亟需设计一种水平传力装置结构，以此来实现相邻建筑结构间水平力的可靠传递的同时允许适量竖向相对位移。

技术实现思路

1、为了实现相邻建筑结构间水平力的可靠传递的同时允许适量竖向相对位移，提高相邻建筑结构连接的安全性与适应性，本技术提供了水平传力装置。

2、本技术提供的水平传力装置，采用如下的技术方案：

3、水平传力装置，设置于第一主体建筑与第二主体建筑之间，其特征在于，包括预紧端板和连接机构，所述预紧端板有两组且对称设置，两组所述预紧端板分别通过第一固定组件和第二固定组件设置第一主体建筑和第二主体建筑上，所述连接机构设置在两组预紧端板之间并用于连接两组预紧端板，所述连接机构包括：

4、竖向形变组件 ，所述竖向形变组件 设置在两组预紧端板之间，所述竖向形变组件 用于传递两组预紧端板之间的水平作用力并允许两组预紧端板竖向相对移动；

5、限位件，所述限位件设置在预紧端板上，所述限位件用于限制竖向形变组件 与预紧端板之间的相对位移量；

6、预紧螺栓，多组所述预紧螺栓用于连接两组预紧端板并对竖向形变组件 施加预紧力，所述预紧端板上开设有供预紧螺栓穿过的长圆孔，所述长圆孔允许预紧螺栓在预紧端板上竖向滑移。

7、通过采用上述技术方案，第一主体建筑和第二主体建筑之间的作用力传递至两组预紧端板上，然后通过竖向形变组件 实现两预紧端板间水平传力；当建筑发生竖向相对位移时，预紧螺栓可在长圆孔内滑动，同时竖向形变组件 自身变形或滑移，从而适应位移，限位件在位移超限时与竖向形变组件 接触，形成刚性止挡，保证了主体结构间的可靠力流传递，同时避免了因约束竖向变形而产生的附加内力，并通过限位机制确保了极端情况下的安全性，实现相邻建筑结构间水平力的可靠传递的同时允许适量竖向相对位移。

8、进一步，所述竖向形变组件 为滚轴组，所述滚轴组包括多根轴线水平设置并沿竖向堆叠的滚轴，所述滚轴组容置于两预紧端板之间并同时与两组预紧端板滚动抵接。

9、通过采用上述技术方案，利用滚动的低摩擦特性，水平力通过滚轴与端板间的接触传递；竖向位移通过滚轴的自转和预紧螺栓在长圆孔内的滑动来适应，其传力效率高，摩擦损耗小，竖向移动顺畅，适用于对摩擦力敏感或需频繁微量移动的情况。

10、进一步，所述竖向形变组件 为弹性体，所述弹性体容置于两所述预紧端板之间并同时与两组预紧端板抵接，所述弹性体能发生轴向压缩变形以传递水平荷载，所述弹性体能发生剪切变形以适应竖向相对位移。

11、通过采用上述技术方案，利用弹性材料的变形能力，水平力通过弹性体的轴向压缩变形传递，竖向位移通过弹性体的剪切变形来适应；其具有一定的减震和隔振效果，能吸收部分能量，缓冲冲击荷载，同时，弹性体变形能适应一定的偏转和安装误差。

12、进一步，所述竖向形变组件 为低摩擦滑组，所述低摩擦滑组包括聚四氟乙烯板和第一钢板，所述聚四氟乙烯板设置在一组预紧端板上，所述第一钢板设置在另一组预紧端板上且靠近聚四氟乙烯板上设置有用于降低摩擦系数的涂层，所述聚四氟乙烯板和第一钢板的涂层之间构成低摩擦滑移副。

13、通过采用上述技术方案，利用低摩擦材料之间的滑动，水平力通过聚四氟乙烯板与涂层钢板界面间的静摩擦力传递，竖向位移通过两者界面间的相对滑移来实现，其结构相对简单紧凑，耐久性好，能提供稳定的滑动摩擦性能，适用于作用力较大的情况。

14、进一步，所述限位件为设置在预紧端板上的挡块，所述挡块与竖向形变组件 抵接时阻止竖向形变组件 相对于预紧端板继续滑移，所述挡块设置有两组并分别用于限制竖向形变组件 在相对两个方向上的位移。

15、通过采用上述技术方案，挡块作为物理限位机构，当竖向形变组件 因过大位移而接触挡块时，运动被阻止，进而提供了最终的安全保障，防止因位移过大导致装置失效或破坏主体结构，将位移控制在设计允许的安全范围内。

16、进一步，其中一组所述预紧端板上设有力传感器，所述力传感器位于该预紧端板与竖向形变组件 之间并用于实时动态监测预紧端板与竖向形变组件 之间的压力值。

17、通过采用上述技术方案，力传感器被集成在传力路径中，将感受到的机械压力转换为电信号输出，实现了对传力大小的实时监测和数字化，便于评估结构安全状态和进行预警。

18、进一步，所述第一固定组件包括：

19、预埋端板，所述预埋端板通过多组锚筋预埋设置在第一主体建筑结构内；

20、连接端板，所述连接端板抵紧在预埋端板上并通过固定螺栓进行锁紧固定；

21、连接件，所述连接件用于固定连接连接端板和预紧端板；

22、所述第二固定组件的结构与所述第一固定组件相同且对称布置。

23、通过采用上述技术方案，预埋端板确保与主体结构的牢固锚固；连接端板作为转换构件；连接件用于连接并调整最终位置，以此来提供了一种标准化、可靠的与主体结构的连接方式。

24、进一步，所述连接件具有多种长度规格，通过选择不同长度的所述连接件，实现对所述水平传力装置总体长度的微调，以适应所述第一主体建筑与第二主体建筑之间的间距变化

25、通过采用上述技术方案，通过更换不同长度的连接件，改变固定组件与预紧端板之间的力臂长度，以此来补偿了建筑施工误差，提高了装置的现场适应性和安装容错率，保证了施工进度和质量。

26、进一步，所述预紧端板和连接机构为预制构件且可在工厂进行预压处理。

27、通过采用上述技术方案，在工厂可控环境下，对组装好的装置施加预压力进行测试，确保产品出厂性能满足设计要求，提高工程质量和安全性；减少现场调试工作量，缩短工期。

28、进一步，所述挡块与相邻预紧端板相互接触时阻止弹性体的进一步压缩。

29、通过采用上述技术方案，当弹性体压缩至主体建筑结构的允许水平变形时，挡块接触到相邻预紧端板以阻止弹性体进一步压缩，继而限制主体建筑结构的相对变形。

30、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

31、1.通过固定组件将水平作用力传递至预紧端板，预紧端板将水平压力施加于滚轴组，滚轴组通过其抵接将力传递至对侧预紧端板，进而传递至相邻结构，实现水平力的有效传递。当两侧建筑发生竖向相对位移时，预紧螺栓可在预紧端板的长圆孔内竖向滑动，同时滚轴通过自转调节适应这一位移，保证装置不产生约束弯矩；若位移过大，滚轴组整体移动直至接触挡块，挡块通过刚性阻挡限制其进一步滚动，从而限制主体结构的层间位移，起到保护作用；整个装置实现相邻建筑结构间水平力的可靠传递的同时允许适量竖向相对位移，提高了相邻建筑结构连接的安全性与适应性。

32、2.通过预紧端板将水平荷载传递至弹性体，弹性体发生轴向压缩变形，从而将水平力有效地传递至相邻结构；当两侧建筑结构发生竖向相对位移时，弹性体主要发生剪切变形以适应这一位移，保证了竖向的自由度，避免对主体结构产生约束；若竖向位移量过大，导致弹性体剪切变形接近极限时，辅助块与挡块共同作用，限制弹性体的进一步变形，防止其发生剪切破坏；在极端过载情况下，弹性体与第二钢板接触界面可发生相对滑移，作为一种过载保护机制，进一步释放应力，保护弹性体本身和主体结构；该装置在有效传力的同时，通过弹性体的变形吸收了部分能量，具备一定的减震和隔振效果。

33、3.通过预紧端板挤压聚四氟乙烯板与带涂层的第一钢板组成的摩擦副，利用材料间的静摩擦力实现水平的有效传递；当两侧建筑结构发生竖向相对位移时，聚四氟乙烯板与第一钢板的低摩擦涂层界面发生滑移，从而适应竖向位移，避免了约束弯矩的产生；该低摩擦滑移副保证了竖向滑移的顺畅与稳定，该方案通过简单的平面滑动摩擦副，同样可靠地实现了水平传力与竖向变形适应的核心功能，且结构紧凑，耐久性好。