具有自修復功能的再生地聚合物混凝土梁柱節(jié)點結(jié)構(gòu)

本發(fā)明涉及土木工程，具體涉及具有自修復功能的再生地聚合物混凝土梁柱節(jié)點結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、混凝土是建筑業(yè)中最常用的材料之一，具有高強度、耐久性好等優(yōu)點。然而，混凝土在使用過程中也會受到各種損傷，如裂縫、剝落等，這些損傷會影響其力學性能和整體性能。隨著混凝土和鋼材的廣泛應用，混凝土梁柱節(jié)點結(jié)構(gòu)逐漸成為建筑結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。在長期的研究和實踐中，人們逐漸認識到節(jié)點結(jié)構(gòu)的重要性，并開始對其進行深入的研究和改進。

2、現(xiàn)有梁柱節(jié)點結(jié)構(gòu)中，往往使用對接安裝的方式將橫梁和立柱連接到一起，這樣的方式能夠穩(wěn)定的將梁柱進行安裝和固定，且具有良好的抗震效果；在安裝過程中，橫梁需要使用吊裝的方式與立柱進行對接安裝，將橫梁插入梁柱上對應的安裝槽內(nèi)，往往由于缺少對橫梁和立柱的輔助定位，在對接時需要多次調(diào)整位置和角度才能準確實現(xiàn)二者的連接，導致橫梁和立柱難以快速準確的實現(xiàn)裝配。

3、綜上所述，如何解決現(xiàn)有梁柱節(jié)點結(jié)構(gòu)由于缺少對橫梁和立柱的輔助定位，導致橫梁和立柱難以快速準確的實現(xiàn)裝配的問題已經(jīng)成為目前本領域亟需解決的難題。因此，有必要提出一種能夠輔助橫梁和立柱定位的具有自修復功能的再生地聚合物混凝土梁柱節(jié)點結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本發(fā)明提供具有自修復功能的再生地聚合物混凝土梁柱節(jié)點結(jié)構(gòu)，通過定位輔助組件的設計，能夠有效輔助橫梁和立柱進行定位，從而使得橫梁和立柱能夠進行快速的對接和裝配。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：具有自修復功能的再生地聚合物混凝土梁柱節(jié)點結(jié)構(gòu)，包括立柱和橫梁，立柱上固定連接有若干接槽，橫梁兩端均固定連接有接頭；接槽上均設有用于梁柱對接的對接組件、用于固定梁柱位置的固定組件和用于輔助梁柱對接的定位輔助組件。

3、定位輔助組件包括接槽上開有的若干滑槽，滑槽內(nèi)均絞接有主定位塊，主定位塊朝向接頭一端鉸接有接扣；接頭外側(cè)壁滑動配合有若干滑動塊，滑動塊上均鉸接有副定位塊，副定位塊朝向接槽一端鉸接有搭扣；副定位塊與滑槽滑動配合；接扣和搭扣可拆卸連接；主定位塊和副定位塊均呈三角形；主定位塊與與其相鄰的副定位塊高度相同；主定位塊與接槽外側(cè)壁和副定位塊與接頭外側(cè)壁在初始狀態(tài)有3°至5°的傾斜角。

4、上述方案的技術(shù)原理如下：

5、在橫梁和立柱裝配過程中，當橫梁和立柱在細微對接時，首先將副定位塊對入滑槽中，此時推動橫梁向立柱靠近，使得副定位塊沿滑槽靠近主定位塊；由于主定位塊與與其相鄰的副定位塊高度相同，故此當副定位塊沿滑槽靠近主定位塊時，其端部會相互接觸并擠壓。

6、當主定位塊端部和副定位塊端部接觸時，搭扣會插入接扣使得兩者卡合，此時保持推動橫梁向立柱靠近，使得副定位塊繼續(xù)靠近主定位塊，由于主定位塊與滑槽鉸接，副定位塊與接頭外側(cè)壁鉸接，主定位塊和副定位塊分別與接扣和搭扣鉸接，故此，當搭扣會插入接扣并卡合后，副定位塊繼續(xù)向主定位塊靠近時，三角形的主定位塊和副定位塊由于相互擠壓以及搭扣和接扣的限位效果，主定位塊和副定位塊會共同向上轉(zhuǎn)動并貼合；當所有相鄰的主定位塊和副定位塊均轉(zhuǎn)動貼合完成后，及代表橫梁和立柱對接完成；對接完成后，操作人員將主定位塊和副定位塊進行固定。

7、在輔助定位的過程中，對接組件和固定組件也同時完成了橫梁和梁柱的對接和固定。

8、采用上述方案有以下有益效果：

9、1、本發(fā)明通過主定位塊和副定位塊的設計，使得橫梁和立柱的裝配能夠快速穩(wěn)定的進行。當橫梁和立柱在較為細微的對接時，僅需將各個副定位塊放入與其相鄰的滑槽內(nèi)，即可為橫梁和立柱的裝配提供基礎的移動軌跡，再將副定位塊對準與其相鄰的主定位塊，即可為橫梁和立柱的裝配提供較為準確的移動距離和移動終點；再通過各個主定位塊和副定位塊的旋轉(zhuǎn)貼合完成，操作人員可以直觀的觀察到對接是否完成，從而有效的提示操作人員是否需要繼續(xù)對接。

10、2、本發(fā)明通過主定位塊和副定位塊的設計，能夠有效將橫梁和立柱進行定位，從而輔助對接組件和固定組件對橫梁和立柱進行對接和固定。且在本發(fā)明通過主定位塊和副定位塊的設，使得橫梁和立柱的定位、對接和固定同時進行并同步完成，進一步縮短了裝配時間，提高了裝配效率。

11、3、本發(fā)明中，當橫梁和立柱對接完成后，操作人員可將主定位塊和副定位塊進行固定，提高接頭和接槽的連接穩(wěn)定性，進而提高橫梁和立柱的連接穩(wěn)定性。主定位塊和副定位塊固定完成后，會在接頭和接槽之間主動生成一個三角形的固定結(jié)構(gòu)，相較于現(xiàn)有技術(shù)僅通過對接的方式進行連接，能夠更好的輔助橫梁和立柱的連接，使得連接點具有更好的穩(wěn)定性。

12、進一步，固定組件包括若干連桿，連桿一端均固定連接有外殼，外殼內(nèi)滑動配合有滑桿，滑桿于外殼之間固定連接有拉簧；滑桿遠離外殼一端固定連接有半圓形的鎖止塊，外殼遠離連桿一端固定連接有限位塊，鎖止塊與限位塊轉(zhuǎn)動配合；位于接槽內(nèi)的固定組件中的連桿與接槽的內(nèi)側(cè)壁固定連接；位于接頭內(nèi)的固定組件中的連桿與接頭的內(nèi)側(cè)壁固定連接；接槽內(nèi)的外殼和接頭內(nèi)的外殼均呈中心對稱。

13、有益效果：在橫梁和立柱的裝配前，由于拉簧的限位，滑桿和鎖止塊處于初始狀態(tài)，保持傾斜；在橫梁和立柱的裝配過程中，由于接槽內(nèi)的外殼和接頭內(nèi)的外殼均呈中心，對稱當鎖止塊與鎖止塊相互靠近時，由于鎖止塊與限位塊轉(zhuǎn)動配合，鎖止塊會共同在限位塊之間轉(zhuǎn)動，兩側(cè)限位塊會分別對相對一側(cè)的鎖止塊進行擠壓，使得鎖止塊保持水平，兩側(cè)鎖止塊組成一個球形，并逐漸進入由兩側(cè)限位塊組成的球形空間內(nèi)；在此過程中，由于鎖止塊和滑桿固定連接，鎖止塊會帶動滑桿轉(zhuǎn)動并拉動拉簧，拉簧受力拉伸。

14、進入此空間后，由于鎖止塊失去了限位塊水平方向的限位，拉簧會立刻將滑桿拉回原位，使得鎖止塊轉(zhuǎn)動，此時鎖止塊底部恢復傾斜；由于兩側(cè)限位塊組成的球形空間內(nèi)，僅能通過水平的鎖止塊，故此，此時的鎖止塊被穩(wěn)定的固定在了球形空間中不能移動；多組外殼對接后，即可實現(xiàn)對橫梁和立柱的穩(wěn)定固定。

15、進一步，對接組件包括中心柱和若干對接桿，中心柱和對接桿均固定連接于接槽內(nèi)側(cè)壁，接頭內(nèi)開有若干用于插入中心柱和對接桿的開槽。

16、有益效果：當副定位塊均進入到與其相鄰的滑槽中后，中心柱也會進入與其對應的開槽，其余對接桿也會進入與其對應的開槽，從而使得橫梁能夠順利的和立柱進行定位和安裝。

17、進一步，接槽和立柱的連接處均固定連接有若干三角形的支撐塊，支撐塊與接槽相鄰平面與接槽固定連接，支撐塊與立柱相鄰平面與立柱固定連接。

18、有益效果：由于三角形具有穩(wěn)定性，故此在接槽和立柱的連接處均固定連接有若干三角形的支撐塊，能夠顯著提高梁柱節(jié)點在受力時的穩(wěn)定性，防止因受力不均或過大而導致的結(jié)構(gòu)破壞。

19、進一步，接頭、接槽、中心柱和對接桿均由再生粗集料、再生細集料、粉煤灰、礦渣粉、硅酸鈉和氫氧化鈉按照物料比4～7：2～3：2～3：1～2：1～2混合制成。

20、有益效果：使用的原料中，再生粗集料和再生細集料來源于廢舊混凝土的分揀、破碎和篩分，這不僅減少了建筑廢棄物的堆積，還實現(xiàn)了資源的再利用。粉煤灰和礦渣粉作為工業(yè)副產(chǎn)品，也同樣實現(xiàn)了資源的再利用。硅酸鈉和氫氧化鈉作為堿激發(fā)劑，可以激發(fā)粉煤灰和礦渣粉中的活性組分，形成地質(zhì)聚合物，從而提高混凝土的力學性能和耐久性能。

21、進一步，接頭、接槽、中心柱和對接桿在制備過程中加入有芽孢桿菌和乳酸鈣。

22、有益效果：當接頭、接槽、中心柱和對接桿在未來出現(xiàn)開裂時，芽孢桿菌會與環(huán)境中的水分和空氣接觸，從而利用乳酸鈣進行反應，生產(chǎn)碳酸鈣；碳酸鈣會對裂縫進行填充、粘附和修補，從而實現(xiàn)梁柱節(jié)點一定程度上的自我修復。

23、進一步，對接桿具有不同的長度，開槽深度均與相鄰對接桿長度相同。

24、有益效果：利用不同長度的對接桿和開槽深度，橫梁在和立柱對接時，僅需優(yōu)先對準長度最長的對接桿后，即可將剩余的對接桿順勢滑入插入對應的開槽，降低對接的操作難度，提高操作效率。

25、進一步，主定位塊和副定位塊均包括底板，底板一側(cè)固定連接有豎板，底板和豎板之間均固定連接有若干三角板。

26、有益效果：通過若干三角板的設計，利用三角形具有穩(wěn)定性的原理，提高主定位塊和副定位塊的穩(wěn)定性和承載能力，進而提高橫梁和立柱的定位穩(wěn)定性和連接穩(wěn)定性。

27、進一步，中心柱呈三角形、矩形或六邊形中的任意一種形狀。

28、有益效果：三角形、矩形或六邊形均具有不錯的穩(wěn)定性，故此中心柱呈三角形、矩形或六邊形中的任意一種形狀，在便于連接的同時提高梁柱節(jié)點的穩(wěn)定性。

29、進一步，限位塊遠離鎖止塊一端均呈錐形。

30、有益效果：使得限位塊在對接過程中能夠?qū)Υ嬖诘钠钸M行修正，同時能夠使得對接更加順暢。

31、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。