本发明公开了一种限位耗能结构及其施工方法，限位耗能结构的限位耗能装置包括滚筒和驱动链，所述滚筒包括内筒和外筒，内筒和外筒之间设置有多个在内筒和外筒的环腔内均布的耗能片，所述外筒通过第一连接钢板固定在横梁上，外筒的外壁上焊接有两块限位板，两块限位板各开设有两个限位孔，所述内筒通过第二连接钢板固定在立柱上；所述驱动链包括三段第一链条和两段第二链条，限位孔为第一链条不能通过而第二链条能通过的孔；本发明限位耗能结构的施工方法，使用限位调节尺安装驱动链。本发明可增加结构的稳定性，提高结构的抗变形能力，减小地震对结构的破坏，本发明施工方法可精确控制立柱和横梁自然状态下，驱动链的安装位置。
1.一种限位耗能结构，包括立柱和横梁，在立柱和横梁的夹角处设置有限位耗能装置，其特征在于：所述的限位耗能装置包括滚筒和驱动链，立柱上高于滚筒的位置设置有定滑轮，横梁上固定有固定轴，固定轴和立柱分处在滚筒的两侧，固定轴上套有扭簧，所述滚筒包括内筒和外筒，内筒和外筒之间设置有多个在内筒和外筒的环腔内均布的耗能片，所述耗能片一端与内筒的外壁焊接，另一端与外筒的内壁焊接，耗能片的中间比两端窄；所述外筒通过第一连接钢板固定在横梁上，外筒的外壁上焊接有两块限位板，两块限位板夹角为
90度，其中一块限位板水平焊接在外筒远离立柱的一侧上，另一块限位板竖直焊接在远离横梁一侧的外筒上，两块限位板各开设有两个限位孔，限位孔的轴线均垂直于外筒的轴线，每块限位板上的两个限位孔在外筒的径向方向上排列，所述内筒通过第二连接钢板固定在立柱上；所述驱动链包括三段第一链条和两段第二链条，三段第一链条和两段第二链条连接成一条线段链条，所有的第一链条相间隔，所有第二链条相间隔，限位孔为第一链条不能通过而第二链条能通过的孔；第一段第一链条的端点焊接在横梁上，第一段第二链条穿过两块限位板上远离滚筒的限位孔，第二段第一链条挂在定滑轮上，第二段第二链条穿过两块限位板上靠近滚筒的限位孔，扭簧的两端分别与固定轴和第三段第一链条的末端固定连接，当立柱和横梁处于自然状态时，驱动链处于完全伸长的状态，扭簧处于自然状态。
2.根据权利要求1所述的限位耗能结构，其特征在于：所述的第三段第一链条上远离固定轴的一端和第二段第一链条上远离固定轴的一端与最近的限位板的距离相等，前述距离为2-5mm。
3.根据权利要求２所述的限位耗能结构，其特征在于：所述的外筒上开设有转动槽，当立柱和横梁处于自然状态时，第二连接钢板位于转动槽的中间，当内筒和外筒相对转动时，转动槽中有第二连接钢板活动的空间。
4.根据权利要求３所述的限位耗能结构，其特征在于：所述的第一连接钢板和第二连接钢板采用软钢。
5.根据权利要求４所述的限位耗能结构，其特征在于：所述定滑轮的外侧罩有固定箱，固定箱通过预埋螺栓固定在立柱上；所述固定轴的外侧罩有活动箱，活动箱通过预埋螺栓固定在横梁上。
6.根据权利要求1-5中任何一项所述的限位耗能结构，其特征在于：所述的外筒上位两块限位板之间焊接滑动限位导轨，两段第二链条均与滑动限位导轨滑动连接。
7.一种权利要求６所述的限位耗能结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）安装滚筒，将焊接有两块限位板、第一连接钢板、第二连接钢板的滚筒焊接在横梁和立柱的夹角处，将定滑轮和固定箱安装在立柱上，将固定轴和活动箱安装在横梁上；
（2）使用限位调节尺安装驱动链，第一段第一链条的初始长度和第三段第一链条的初始长度均比实际所需的长度长，其它链条为设定长度，限位调节尺包括夹具和调节板，夹具为C型，夹具包括两块第一横板和侧板，两块第一横板相平行，侧板两端分别与两块第一横板连接，其中一块第一横横板和侧板上分别开设有螺栓孔，调节板为L型板，调节板包括竖板和第二横板，竖板上开设有长条孔，第二横板上开设有U型调节槽，所述U型调节槽为第一链条不能通过而第二链条能通过的槽，竖板上的长条孔与侧板的螺栓孔通过调节螺栓连接，调节螺栓上设置有与调节螺栓转动连接的定位针，调节板的竖板上设有标尺；将第二链条分别穿过滑动限位导轨和两块限位板上的两个限位孔，将第二段第一链条挂在定滑轮上，将扭簧套在固定轴上，将扭簧一端焊接在固定轴上；将夹具插入与横梁平行的限位板上，限位板位于两块第一横板之间，取锁紧螺栓，将锁紧螺栓旋入第一横板上的螺栓孔使夹具固定在与横梁平行的限位板上，拧松调节螺栓使竖板处于活动状态，调节定位针至水平，调节竖板的位置使第二横板底面到与横梁平行的限位板的底面的距离达到设定的距离，拧紧调节螺栓，将与横梁平行的限位板下方的第二链条推到U型调节槽内，拉动第一段第一链条的首端，至第三段第一链条顶在Ｕ型调节槽上，至驱动链不能拉动为止，将第三段第一链条远离第二链条的一端与扭簧的另一端焊接，使第三段第一链条处于完全伸长状态，扭簧处于自然状态，将第一段第一链条远离第二链条的一端与横梁焊接，使驱动链处于完全伸长状态，剪掉第一段第一链条和第三段第一链条多余部分，松动第一横板上的锁紧螺栓，将限位调节尺从限位板上拆下。
一种限位耗能结构及其施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及建筑防震技术领域，特别涉及一种限位耗能结构及其施工方法。
背景技术
[0002] 我国是一个多地震的国家，尤其近年来再加上人类的活动，使得我国地震发生的更加频繁。因此，在地震中结构的破坏也是愈发严重。地震的发生，人们无法控制，所以如何减少结构在地震中的破坏就显得尤为重要。地震过程中产生的能量并不是一次全部释放的，会有一股接一股的向外释放。因此，地震对结构的破坏是持续的，普通的结构之间的连接可能仅仅只能抵抗一次地震所释放的能量，却无法承受住地震的余能。所以，改善结构之间的连接方式，使其能持续抵抗地震所释放的能量显得尤为重要。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种抗震性能好的限位耗能结构，本发明还提供一种上述限位耗能结构的施工方法。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明的限位耗能结构包括立柱和横梁，在立柱和横梁的夹角处设置有限位耗能装置，该限位耗能装置包括滚筒和驱动链，立柱上高于滚筒的位置设置有定滑轮，横梁上固定有固定轴，固定轴和立柱分处在滚筒的两侧，固定轴上套有扭簧；滚筒包括内筒和外筒，内筒和外筒之间设置有多个在内筒和外筒的环腔内均布的耗能片，耗能片的一端与内筒的外壁焊接，另一端与外筒的内壁焊接，耗能片的中间比两端窄；外筒通过第一连接钢板固定在横梁上，外筒的外壁上焊接有两块限位板，两块限位板夹角为90度，其中一块限位板水平焊接在外筒远离立柱的一侧上，另一块限位板竖直焊接在外筒远离横梁的一侧上，两块限位板各开设有两个限位孔，限位孔的轴线垂直于外筒的轴线，每块限位板上的两个限位孔在外筒的径向方向上排列；内筒通过第二连接钢板固定在立柱上；驱动链包括三段第一链条和两段第二链条，三段第一链条和两段第二链条连接成一条线段链条，所有的第一链条相间隔，所有第二链条相间隔，限位孔为第一链条不能通过而第二链条能通过的孔；第一段第一链条的端点焊接在横梁上，第一段第二链条穿过两块限位板上远离滚筒的限位孔，第二段第一链条挂在定滑轮上，第二段第二链条穿过两块限位板上靠近滚筒的限位孔，扭簧的两端分别与固定轴和第三段第一链条的末端固定连接，当立柱和横梁处于自然状态时，驱动链处于完全伸长的状态，扭簧处于自然状态。
[0005] 为了保护滚筒，第三段第一链条上远离固定轴的一端和第二段第一链条上远离固定轴的一端与最近的限位板的距离相等，前述距离为2-5mm。通过设置驱动链与限位板间的距离，使滚筒在梁和柱发生一定的变形时才启动耗能，能尽可能的保护滚筒耗能作用的发挥。
[0006] 为了便于内筒的安装，外筒上开设有转动槽，当立柱和横梁处于自然状态时，第二连接钢板位于转动槽的中间，当外筒相对内筒转动时，转动槽中有第二连接钢板的活动空间。
[0007] 为了方便外筒的转动，第一连接钢板和第二连接钢板采用软钢。
[0008] 为了便于维护该限位耗能装置，定滑轮的外侧罩有固定箱，固定箱通过预埋螺栓固定在立柱上；固定轴的外侧罩有活动箱，活动箱通过预埋螺栓固定在横梁上。
[0009] 为了减少驱动链和外筒外壁之间的摩擦，在外筒上位于两块限位板之间焊接有滑动限位导轨，两段第二链条均与滑动限位导轨滑动连接。
[0010] 本发明限位耗能结构的施工方法，包括如下步骤：
[0011] （1）安装滚筒，将焊接有两块限位板、第一连接钢板、第二连接钢板的滚筒焊接在横梁和立柱的夹角处，将定滑轮和固定箱安装在立柱上，将固定轴和活动箱安装在横梁上；
[0012] （2）使用限位调节尺安装驱动链，第一段第一链条的初始长度和第三段第一链条的初始长度均比实际所需的长度长，其它链条为设定长度，限位调节尺包括夹具和调节板，夹具为C型，夹具包括两块第一横板和侧板，两块第一横板相平行，侧板两端分别与两块第一横板连接，其中一块第一横板和侧板上分别开设有螺栓孔，调节板为L型板，调节板包括竖板和第二横板，竖板上开设有长条孔，第二横板上开设有U型调节槽，所述U型调节槽为第一链条不能通过而第二链条能通过的槽，竖板上的长条孔与侧板的螺栓孔通过调节螺栓连接，调节螺栓上设置有与调节螺栓转动连接的定位针，调节板的竖板上设有标尺；将第二链条分别穿过滑动限位导轨和两块限位板上的两个限位孔，将第二段第一链条挂在定滑轮上，将扭簧套在固定轴上，将扭簧一端焊接在固定轴上；将夹具插入与横梁平行的限位板上，限位板位于两块第一横板之间，取锁紧螺栓，将锁紧螺栓旋入第一横板上的螺栓孔使夹具固定在与横梁平行的限位板上，拧松调节螺栓使竖板处于活动状态，调节定位针至水平，调节竖板的位置使第二横板底面到与横梁平行的限位板的底面的距离达到设定的距离，拧紧调节螺栓，将与横梁平行的限位板下方的第二链条推到U型调节槽内，拉动第一段第一链条的首端，至第三段第一链条顶在Ｕ型调节槽上，至驱动链不能拉动为止，将第三段第一链条远离第二链条的一端与扭簧的另一端焊接，使第三段第一链条处于完全伸长状态，扭簧处于自然状态，将第一段第一链条远离第二链条的一端与横梁焊接，使驱动链处于完全伸长状态，剪掉第三段第一链条和第一段第一链条多余的部分，松动第一横板上的锁紧螺栓，将限位调节尺从限位板上拆下。
[0013] 本发明的有益效果是：本发明限位耗能结构不仅可以很好的消耗地震一次释放的能量，还能持续吸收地震的余能，减少地震对横梁和立柱的破坏，增加横梁和立柱结构的稳定性，提高横梁和立柱的抗变形能力；本发明采用特别设计的限位调节尺来安装驱动链，可精确控制第二链条端点到限位板的距离；本发明结构简单，施工方便，性价比高。
附图说明
[0014] 图1是本发明实施例一的限位耗能结构的结构示意图；
[0015] 图2是本发明实施例一的滚筒的放大示意图；
[0016] 图3是本发明实施例一的滑动转槽的结构放大示意图；
[0017] 图4是本发明实施例一的扭簧两端的结构放大示意图
[0018] 图5是本发明实施例一的限位调节尺的正视结构示意图；
[0019] 图6是本发明实施例一的限位调节板上竖板的结构放大示意图；
[0020] 图7是本发明实施例一的限位调节板上第二横板的结构放大示意图；
[0021] 图8是本发明实施例二中滚筒的放大示意图；
[0022] 1-立柱；2-横梁；3-滚筒；4-驱动链；7-第二连接钢板；8-第一连接钢板；9-耗能片；10-外筒；11-内筒；12-限位板；13-滑动限位导轨；14-定滑轮；15-固定箱；16-固定轴；17-活动箱；18-限位孔；19-转动槽；20-扭簧；21-夹具；22-调节板；23-第一横板；24-侧板；25-第二横板；26-竖板；27-长条孔；28-标尺；29-定位针；30-U型调节孔。
具体实施方式
[0023] 实施例一
[0024] 如图1所示，一种限位耗能结构，包括立柱1和横梁2，在立柱1和横梁2的夹角处设置有限位耗能装置，该限位耗能装置包括滚筒3和驱动链4，立柱1上高于滚筒的位置设置有定滑轮14，定滑轮14的外侧罩有固定箱15，固定箱15通过预埋螺栓固定在立柱1上；横梁2上固定有固定轴16，固定轴16和立柱1分处在滚筒的两侧，固定轴16上套有扭簧20，所述固定轴16的外侧罩有活动箱17，活动箱17通过预埋螺栓固定在横梁2上。
[0025] 滚筒包括内筒11和外筒10，内筒11和外筒10之间设置有多个在内筒和外筒的环腔内均布的耗能片9，耗能片9一端与内筒11的外壁焊接，另一端与外筒10的内壁焊接，耗能片9的中间比两端窄；外筒10通过第一连接钢板8固定在横梁2上，外筒10的外壁上焊接有两块限位板12，两块限位板12的夹角为90度，其中一块限位板12水平焊接在外筒10远离立柱1的一侧上，另一块限位板12竖直焊接在外筒10远离横梁2的一侧上，两块限位板12各开设有两个限位孔18，限位孔18的轴线均垂直于外筒10的轴线，每块限位板12上的两个限位孔18在外筒10的径向方向上排列，外筒10上位于两块限位板12之间焊接有滑动限位导轨13，两段第二链条均与滑动限位导轨13滑动连接，如图2所示；内筒11通过第二连接钢板7固定在立柱1上；第一连接钢板和第二连接钢板采用软钢制作；如图3所示，外筒10上开设有转动槽
19, 当立柱1和横梁2处于自然状态时，第二连接钢板7位于转动槽19的中间,当内筒11和外筒10发生转动时，转动槽19中有第二连接钢板7活动的空间。
[0026] 如图1所示，驱动链4包括三段第一链条和两段第二链条，三段第一链条和两段第二链条连接成一条线段链条，所有的第一链条相间隔，所有第二链条相间隔，限位孔18为第一链条不能通过而第二链条能通过的孔；第一段第一链条的端点焊接在横梁2上，第一段第二链条穿过两块限位板12上远离滚筒的限位孔18，第二段第一链条挂在定滑轮14上，第二段第二链条穿过两块限位板12上靠近滚筒的限位孔18；如图4所示，扭簧20的两端分别与固定轴16和第三段第一链条的末端固定连接，当立柱1和横梁2处于自然状态时，驱动链4处于完全伸长的状态，扭簧20处于自然状态。
[0027] 第三段第一链条上远离固定轴16的一端和第二段第一链条上远离固定轴16的一端与最近的限位板12的距离相等，前述距离为2-5mm。
[0028] 立柱和横梁处于自然状态是指：立柱1和横梁2不发生结构变形时的状态。
[0029] 驱动链处于完全伸长状态是指：驱动链4处于不松弛的拉伸状态。
[0030] 扭簧处于自然状态是指：扭簧20的两端均不受拉力作用。
[0031] 为了更清楚的理解该限位耗能结构的使用，本发明提供该限位耗能结构的施工方法，主要特别之处在于使用限位调节尺来确定驱动链4实际所需的长度及确定立柱1和横梁2处于自然状态时第一链条和第二链条的连接端距离限位板12的距离，具体包括如下步骤：
[0032] （1）安装滚筒，将焊接有两块限位板12、第一连接钢板8、第二连接钢板7的滚筒焊接在横梁2和立柱1的夹角处，将定滑轮14和固定箱15安装在立柱1上，将固定轴16和活动箱17安装在横梁2上；
[0033] （2）使用限位调节尺安装驱动链4，驱动链4的初始长度比实际所需的长度长，其它链条为设定长度；如图5所示，限位调节尺包括夹具21和调节板22，夹具21为C型，夹具包括两块第一横板23和侧板24，两块第一横板23相平行，其中一块第一横横板23和侧板24上分别开设有螺栓孔；调节板22为L型板，调节板包括竖板26和第二横板25，如图6所示，竖板26上开设有长条孔27，如图7所示，第二横板25上开设有U型调节槽30，所述U型调节槽30为第一链条不能通过而第二链条能通过的槽，竖板26与侧板24通过调节螺栓连接，调节螺栓穿过竖板26上的长条孔27和侧板24上的螺栓孔，调节螺栓上设置有与调节螺栓转动连接的定位针29，调节板22的竖板26上设有标尺28；将第二链条分别穿过滑动限位导轨13和两块限位板12上的两个限位孔18，将第二段第一链条挂在定滑轮14上，将扭簧20套在固定轴16上，将扭簧20一端焊接在固定轴16上；将夹具插入与横梁平行的限位板上12，限位板位12于两块第一横板23之间，取锁紧螺栓，将锁紧螺栓旋入第一横板23上的螺栓孔内，使夹具固定在与横梁平行的限位板12上，拧松调节螺栓使竖板26处于活动状态，调节定位针29至水平，移动竖板26使第二横板25底面到与横梁平行的限位板12的底面的距离达到设定的距离，拧紧调节螺栓，将与横梁平行的限位板12下方的第二链条推到U型调节槽30内，拉动第一段第一链条的首端，至第三段第一链条顶在U型调节槽30的底面，至驱动链4不能拉动为止，将第三段第一链条远离第二链条的一端与扭簧20的另一端焊接，使第三段第一链条处于完全伸长状态，扭簧20处于自然状态，将第一段第一链条远离第二链条的一端与横梁2焊接，使驱动链4处于完全伸长状态，此完全伸长状态不包含多余的驱动链4，剪掉第一段第一链条和第三段第一链条多余部分，松动第一横板23上的锁紧螺栓，将限位调节尺从与横梁平行的限位板12上拆下。
[0034] 实施例二
[0035] 如图8所示，本实施例与实施例一不同的是，所述外筒10的外壁上焊接有两块限位板12，两块限位板12的夹角为90度，其中一块限位板12水平焊接在外筒10远离立柱1的一侧上，另一块限位板12竖直焊接在外筒10远离横梁2的一侧上，两块限位板12各开设有两个限位孔18，两个限位孔18在外筒10的轴线方向排列，限位孔18的轴线平行于外筒10的轴线，两段第二链条分别穿过两块限位板12的一个限位孔。
[0036] 前述实施例中的滑动限位导轨13可以是多层设置有滚珠或辊子的保持架，保持架固定在外筒10上，第二链条从两层滚珠或辊子的中间穿过。
[0037] 本发明限位耗能结构的工作原理：本发明限位耗能装置设置在立柱1和横梁2两侧的夹角处。地震发生，立柱1和横梁2之间的夹角变大时，扭簧20被拉伸，驱动链4变长，定滑轮14促使驱动链4转动，驱动链4的第一链条与第二链条的连接端不断靠近限位板12，到达限位板12时，由于第一链条不能通过限位孔18，驱动链4就拉住限位板12，通过限位板12驱动外筒10转动，由于内筒11通过第二连接钢板7固定在立柱1上，外筒10和内筒11之间发生相对转动，外筒10和内筒11之间的耗能片9断裂，因此耗能片9吸收消耗地震释放的能量，当外筒10转动幅度较大时，第一连接钢板8和第二连接钢板7发生变形，甚至断裂，进一步吸收消耗地震释放的能量。地震结束后，可将破损的限位耗能装置在连接处拆卸，并安装新的限位耗能装置。
