一种对卯榫双筒塔结构局部层纠倾的方法

1.本发明涉及土木工程专业技术领域，特别涉及一种对卯榫双筒塔结构局部层纠倾的方法。


背景技术：

2.设计钢筋混凝土框架时，需要对结构进行内力计算。为此，有一套简化计算的基本假定。受其基本假定的启发，针对卯榫塔结构楼层平面刚度较小、或有限的特点，若能够把既有倾斜层上下的平面刚度加强，使其局部具有框架结构的特征，则就能借助于新增加的、趋向无穷大的楼面刚度，给倾斜构件施加正向斜撑，通过对相关杆件事先设计或伸长或缩短的能力，把倾斜结构调整到设计时的正位，还原其受力初态，从而完成局部层纠倾。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种对卯榫双筒塔结构局部层纠倾的方法，利用平面刚度无穷大的楼面板把所在楼层所有柱子的水平位移约束成整体位移，保证当调整任意一根柱子时，该单独柱子的平面刚度远小于其它所有柱子集体的平面刚度，即该单独柱子能够依靠其它所有集体柱子的平面刚度，使单独柱子的正向斜撑使自己发生水平位移。
4.为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
5.一种对卯榫双筒塔结构局部层纠倾的方法，所述卯榫双筒塔结构的平面结构布置以偶数正多边形为主，如正六边形、正八边形，其特征在于,包括如下步骤：
6.步骤一：对内筒结构进行纠倾，具体为：
7.1)根据纠倾对象的特点，设计并制作若干与塔结构平面布置边数量一致、能够附着在楼层上的核心节点盘1，按照核心节点盘所在的空间位置不同，可分为下核心节点盘1-1、平核心节点盘1-2、上核心节点盘1-3；
8.2)根据纠倾对象的特点，个性设计并制作能够锚固于柱端、在平面上能够进行六向连接的第一锚固构件2；
9.3)根据纠倾对象的特点，个性设计并制作具有伸缩功能、分别与核心节点盘1以及第一锚固构件2配套连接的第一构件3，所述第一构件3均能够伸缩其长度；
10.4)根据纠倾对象的特点，个性设计并制作能够在第一锚固构件2之间进行连接的第二构件4，所述第二构件4能够伸缩其长度；
11.5)在所纠倾层平面结构的上表面：所述第一构件3的一端与平核心节点盘1-2相连接，所述第一构件3的另一端与第一锚固构件2连接，即六根或八根第一构件3从平核心节点盘1-2辐射出发，并分别与锚固构件1连接；同时，所述第二构件4的两端分别与相邻的第一锚固构件2连接，则以平核心节点盘1-2和第一锚固构件2为节点，在水平面内形成六个或八个三角形，以增大和保证新设平面层的平面内刚度；见图3所示。
12.6)在所纠倾层平面结构的下表面：所述第一构件3的一端与下核心节点盘1-1相连接，所述第一构件3的另一端与第一锚固构件2连接，即六根或八根第一构件3从下核心节点
盘1-1辐射出发，并分别与锚固构件1连接；同时，所述第二构件4的两端分别与相邻的第一锚固构件2连接，则以下核心节点盘1-1和第一锚固构件2为节点，在水平面内形成六个或八个三角形，以增大和保证新设平面层的平面内刚度；并把平核心节点盘1-2和下核心节点盘1-1竖向稳定连接，形成新的平面结构层，使得平核心节点盘1-2和下核心节点盘1-1所在的新结构在水平面内外同时具有较大的刚度；
13.7)在所纠倾层平面结构的上层结构的下表面：所述第一构件3的一端与下核心节点盘1-3相连接，所述第一构件3的另一端与第一锚固构件2连接，即六根或八根第一构件3从下核心节点盘1-1辐射出发，并分别与锚固构件1连接；同时，所述第二构件4的两端分别与相邻的第一锚固构件2连接，则以上核心节点盘1-3和第一锚固构件2为节点，在水平面内形成六个或八个三角形，以增大和保证新设平面层的平面内刚度；
14.8)根据纠倾对象特点，个性设计并制作能在与平核心节点盘1-2连接的第一构件3上、同时也能在与上核心节点盘1-3连接的第一构件3上连接的纠倾构件5，所述纠倾构件5与第一构件3之间通过螺栓连接；所述纠倾构件5的杆均能够伸缩其长度；
15.9)所述纠倾构件5包括压杆和拉力杆，所述压杆根据长度和位置不同，可以分为第一纠倾构件5-1、第二纠倾构件5-2和第三纠倾构件5-3，所述拉力杆包括第四纠倾构件5-4、第五纠倾构件5-5和第六纠倾构件5-6；
16.10)配合上核心节点盘1-3上连接的第一构件3的长度应有的变化趋向，同步调节第一纠倾构件5-1、第二纠倾构件5-2和第三纠倾构件5-3和第一构件3的长度，并有步骤地动态实施，从而达到局部层纠倾的目的；
17.步骤二：对双筒结构进行纠倾，在步骤一的基础上，将纠倾措施向外延伸至外筒，具体为：
18.1)设计并定制正三通的第二锚固构件7和斜向三通的第三锚固构件8；
19.2)设计并定制径向布置的正构件9、斜向构件10以及环向布置构件11，所述正构件9、斜向构件10以及环向布置构件11均可伸缩其长度，以及设计并定制第七纠倾构件5-7、第八纠倾构件5-8、第九纠倾构件5-9、第十纠倾构件5-10、第十一纠倾构件5-11和第十二纠倾构件5-12；
20.3)在梯形的对角线上布置拉杆12；施工时，可用市场既有的钢丝绳预紧工具等技术；
21.4)根据纠倾对象的特点，配合与上核心节点盘1-3连接的第一构件3的长度应有的变化趋向，个性地同步调节第七纠倾构件5-7、第八纠倾构件5-8和第九纠倾构件5-9的长度，以及改变正构件9、斜向构件10以及环向布置构件11的长度，从而能够达到双筒结构局部层纠倾的目的。
22.进一步的，所述平核心节点盘1-2和下核心节点盘1-1的竖向方向通过非机构连接。
23.进一步的，所述第一锚固构件2、第二锚固构件7和第三锚固构件8分瓣制作，通过螺栓技术组装。
24.进一步的，所述核心节点盘1具有一定刚度和承载能力，所述核心节点盘1上设有与塔结构平面布置相对应的肋101，所述肋101的断面上设有与第一构件3连接的螺孔。
25.进一步的，所述第一构件3、第二构件4、正构件9、斜向构件10和环向布置构件11由
伸缩元件13、液压缸14和连接底座15组成，所述伸缩元件13的两端分别连接有液压缸14，所述液压缸14的另一端连接有连接底座15。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用平面刚度无穷大的楼面板把所在楼层所有柱子的水平位移约束成整体位移，保证当调整任意一根柱子时，该单独柱子的平面刚度远小于其它所有柱子集体的平面刚度，即该单独柱子能够依靠其它所有集体柱子的平面刚度，使单独柱子的正向斜撑使自己发生水平位移。
附图说明
27.图1为本发明中核心节点盘的俯视图；
28.图2为本发明中核心节点盘的主视图；
29.图3为本发明中核心节点盘与第一锚固构件的平面布置示意图(局部)；
30.图4为本发明中新增水平构件平面布置示意图(局部)；
31.图5为本发明中局部层纠倾技术竖向剖面示意图；
32.图6为本发明中伸缩杆件的结构示意图；
33.图7为本发明中节点连接的结构示意图。
34.图中所示：核心节点盘1、下核心节点盘1-1、平核心节点盘1-2、上核心节点盘1-3；第一锚固构件2、第一构件3、第二构件4、纠倾构件5、第二锚固构件7、第三锚固构件8、正构件9、斜向构件10、环向布置构件11、拉杆12、伸缩元件13、液压缸14和连接底座15、第一纠倾构件5-1、第二纠倾构件5-2、第三纠倾构件5-3、第四纠倾构件5-4、第五纠倾构件5-5、第六纠倾构件5-6、第七纠倾构件5-7、第八纠倾构件5-8、第九纠倾构件5-9、第十纠倾构件5-10、第十一纠倾构件5-11和第十二纠倾构件5-12。
具体实施方式
35.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
36.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
37.实施例1
38.一种对卯榫双筒塔结构局部层纠倾的方法，如图1-图7所示，所述卯榫双筒塔结构的平面结构布置以偶数正多边形为主，如正六边形、正八边形，其特征在于,包括如下步骤：
39.步骤一：对内筒结构进行纠倾，具体为：
40.1)根据纠倾对象的特点，设计并制作若干与塔结构平面布置边数量一致、能够附着在楼层上的核心节点盘1，按照核心节点盘所在的空间位置不同，可分为下核心节点盘1-1、平核心节点盘1-2、上核心节点盘1-3；
41.2)根据纠倾对象的特点，个性设计并制作能够锚固于柱端、在平面上能够进行六
向连接的第一锚固构件2；
42.3)根据纠倾对象的特点，个性设计并制作具有伸缩功能、分别与核心节点盘1以及第一锚固构件2配套连接的第一构件3，所述第一构件3均能够伸缩其长度；
43.4)根据纠倾对象的特点，个性设计并制作能够在第一锚固构件2之间进行连接的第二构件4，所述第二构件4能够伸缩其长度；
44.5)在所纠倾层平面结构的上表面：所述第一构件3的一端与平核心节点盘1-2相连接，所述第一构件3的另一端与第一锚固构件2连接，即六根或八根第一构件3从平核心节点盘1-2辐射出发，并分别与锚固构件1连接；同时，所述第二构件4的两端分别与相邻的第一锚固构件2连接，则以平核心节点盘1-2和第一锚固构件2为节点，在水平面内形成六个或八个三角形，以增大和保证新设平面层的平面内刚度；见图3所示。
45.6)在所纠倾层平面结构的下表面：所述第一构件3的一端与下核心节点盘1-1相连接，所述第一构件3的另一端与第一锚固构件2连接，即六根或八根第一构件3从下核心节点盘1-1辐射出发，并分别与锚固构件1连接；同时，所述第二构件4的两端分别与相邻的第一锚固构件2连接，则以下核心节点盘1-1和第一锚固构件2为节点，在水平面内形成六个或八个三角形，以增大和保证新设平面层的平面内刚度；并把平核心节点盘1-2和下核心节点盘1-1竖向稳定连接，形成新的平面结构层，使得平核心节点盘1-2和下核心节点盘1-1所在的新结构在水平面内外同时具有较大的刚度；
46.7)在所纠倾层平面结构的上层结构的下表面：所述第一构件3的一端与下核心节点盘1-3相连接，所述第一构件3的另一端与第一锚固构件2连接，即六根或八根第一构件3从下核心节点盘1-1辐射出发，并分别与锚固构件1连接；同时，所述第二构件4的两端分别与相邻的第一锚固构件2连接，则以上核心节点盘1-3和第一锚固构件2为节点，在水平面内形成六个或八个三角形，以增大和保证新设平面层的平面内刚度；
47.8)根据纠倾对象特点，个性设计并制作能在与平核心节点盘1-2连接的第一构件3上、同时也能在与上核心节点盘1-3连接的第一构件3上连接的纠倾构件5，所述纠倾构件5与第一构件3之间通过螺栓连接；所述纠倾构件5的杆均能够伸缩其长度；
48.9)所述纠倾构件5包括压杆和拉力杆，所述压杆根据长度和位置不同，可以分为第一纠倾构件5-1、第二纠倾构件5-2和第三纠倾构件5-3，所述拉力杆包括第四纠倾构件5-4、第五纠倾构件5-5和第六纠倾构件5-6；
49.10)配合上核心节点盘1-3上连接的第一构件3的长度应有的变化趋向，同步调节第一纠倾构件5-1、第二纠倾构件5-2和第三纠倾构件5-3和第一构件3的长度，并有步骤地动态实施，从而达到局部层纠倾的目的；
50.步骤二：对双筒结构进行纠倾，在步骤一的基础上，将纠倾措施向外延伸至外筒，具体为：
51.2)设计并定制正三通的第二锚固构件7和斜向三通的第三锚固构件8；
52.2)设计并定制径向布置的正构件9、斜向构件10以及环向布置构件11，所述正构件9、斜向构件10以及环向布置构件11均可伸缩其长度，以及设计并定制第七纠倾构件5-7、第八纠倾构件5-8、第九纠倾构件5-9、第十纠倾构件5-10、第十一纠倾构件5-11和第十二纠倾构件5-12；
53.3)在梯形的对角线上布置拉杆12；施工时，可用市场既有的钢丝绳预紧工具等技
术；
54.4)根据纠倾对象的特点，配合与上核心节点盘1-3连接的第一构件3的长度应有的变化趋向，个性地同步调节第七纠倾构件5-7、第八纠倾构件5-8和第九纠倾构件5-9的长度，以及改变正构件9、斜向构件10以及环向布置构件11的长度，从而能够达到双筒结构局部层纠倾的目的。见图5所示。
55.进一步的，所述平核心节点盘1-2和下核心节点盘1-1的竖向方向通过非机构连接。
56.进一步的，所述第一锚固构件2、第二锚固构件7和第三锚固构件8分瓣制作，通过螺栓技术组装。
57.进一步的，如图1和图2所示，所述核心节点盘1具有一定刚度和承载能力，所述核心节点盘1上设有与塔结构平面布置相对应的肋101，所述肋101的断面上设有与第一构件3连接的螺孔。
58.进一步的，如图6所示，所述第一构件3、第二构件4、正构件9、斜向构件10和环向布置构件11由伸缩元件13、液压缸14和连接底座15组成，所述伸缩元件13的两端分别连接有液压缸14，所述液压缸14的另一端连接有连接底座15。
59.本发明的原理为：
60.1)生成楼层平面结构刚度增大的新平台；
61.2)所有锚固构件分瓣制作，用螺栓技术组装而成；
62.3)所用杆件能够伸缩，即能够连续改变其长度，满足纠倾技术的需要；
63.4)竖面斜向杆件既是纠倾的技术杆件之一，也可增加塔结构的竖向刚度，防止纠倾过程中本层结构的意外变形。
64.其具体逻辑关系在于：
65.第一，通过核心节点盘1、第一锚固构件2以及第一构件3合第二构件4，把平面分成辐射状布置的三角形，以增大平面内结构刚度；
66.第二，通过下核心节点盘1-1和平核心节点盘1-2形成双层平面新结构层，并将两平面层竖向稳定连接，既加强结构层平面刚度，又增大结构竖向局部刚度；
67.第三，核心盘0-上的构件2-1提供了水平面的形状改变平台，是局部层纠倾时与构件5系统协调变形的核心技术；
68.第四，根据上核心节点盘1-3连接的第一构件3的长度在设计的变化趋向上，个性地同步调节，配合第一纠倾构件5-1、第二纠倾构件5-2和第三纠倾构件5-3所设计的长度变化，必要时可以使用第四纠倾构件5-4、第五纠倾构件5-5和第六纠倾构件5-4，达到内筒结构局部层纠倾的目的；
69.第五，把内筒技术复制、向外延伸至外筒，依靠新增制的平面刚度，变化相应构件的长度，即第七纠倾构件5-7、第八纠倾构件5-8、第九纠倾构件5-9、正构件9、斜向构件10以及环向布置构件11，使内外筒结构变形必须协调一致，必要时可以使用第十纠倾构件5-10、第十一纠倾构件5-11和第十二纠倾构件5-12，从而达到外筒结构局部层纠倾的目的。
70.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。