超大變形耗能支撐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超大變形耗能支撐，用于連接到建筑物中的框架結(jié)構(gòu)形成耗能構(gòu)件，其包括：一套筒；一核心鋼板，該核心鋼板位于所述套筒內(nèi)，且該核心鋼板的一端與所述套筒的端部間隔設(shè)置；多個(gè)U字型連接件，所述核心鋼板與所述套筒通過該多個(gè)U字型連接件固定。
【專利說明】超大變形耗能支撐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種土木工程結(jié)構(gòu)減震技術(shù)中的超大變形耗能支撐，尤其涉及一種在建筑結(jié)構(gòu)工程中用于減震耗能的超大變形耗能支撐。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展越來越趨向于高大化，由鋼構(gòu)件、組合構(gòu)件或鋼筋混凝土構(gòu)件組成的框架結(jié)構(gòu)是建筑物中經(jīng)常被采用的結(jié)構(gòu)形式。為使建筑結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抵抗地震等外力破壞的能力，經(jīng)常需要在框架結(jié)構(gòu)中增設(shè)耗能構(gòu)件。
[0003]常見的耗能構(gòu)件有粘滯型阻尼器、粘彈性阻尼器、摩擦型阻尼器、磁流變阻尼器、耗能支撐等。其中耗能支撐因其安全性與經(jīng)濟(jì)性較好且易于更換，在工程中應(yīng)用較多。耗能支撐中應(yīng)用最為廣泛的是防屈曲支撐。防屈曲支撐的原理是通過在核心支撐單元外圍包裹約束單元，使核心支撐單元在受壓時(shí)不發(fā)生屈曲破壞，而是達(dá)到全截面屈服，從而使支撐能夠在拉壓狀態(tài)下均實(shí)現(xiàn)良好的耗能減振效果。針對(duì)目前的防屈曲支撐，其內(nèi)核支撐一般采用一字型或核心兩種構(gòu)型。其中一字型內(nèi)核的防屈曲支撐，其屈服荷載往往受限，若采用屈服點(diǎn)較高的鋼材，則耗能性能會(huì)產(chǎn)生不同程度的削弱；核心內(nèi)核的防屈曲支撐，其內(nèi)核往往需要焊接成型，焊縫處的殘余應(yīng)力對(duì)內(nèi)核的疲勞性能影響較大。因此，當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)較大的屈服荷載，又需要獲得較好的疲勞性能與耗能性能時(shí)，支撐的內(nèi)核往往很難進(jìn)行設(shè)計(jì)，這極大地限制了防屈曲支撐的推廣應(yīng)用，也進(jìn)一步限制了耗能支撐在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值。
[0004]另一方面，結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈的地震輸入下會(huì)發(fā)生較大的變形，對(duì)其中支撐系統(tǒng)的變形能力提出了一定的要求。傳統(tǒng)耗能支撐屈服位移有限，在結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變形時(shí)即發(fā)生破壞，無法有效的實(shí)現(xiàn)整個(gè)地震過程中對(duì)結(jié)構(gòu)的耗能減振作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，確有必要提供一種具有較大的屈服位移且耗能能力較強(qiáng)、抗疲勞性能良好且能夠有效的實(shí)現(xiàn)整個(gè)地震過程中對(duì)結(jié)構(gòu)的耗能減振的超大變形耗能支撐。
[0006]一種超大變形耗能支撐，用于連接到建筑物中的框架結(jié)構(gòu)形成耗能構(gòu)件，其包括:一套筒；一核心鋼板，該核心鋼板位于所述套筒內(nèi)，且該核心鋼板的一端與所述套筒的端部間隔設(shè)置；多個(gè)U字型連接件，所述核心鋼板與所述套筒通過該多個(gè)U字型連接件固定。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的超大變形耗能支撐克服了傳統(tǒng)耗能支撐特別是防屈曲支撐屈服位移不足和抗疲勞性能不好的缺點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)較大屈服位移和抗疲勞性能良好。并且通過U字型連接件的剪切變形，實(shí)現(xiàn)了套筒和核心鋼板之間的相互錯(cuò)動(dòng)，同時(shí)利用U字形連接件良好的變形耗能能力，可以實(shí)現(xiàn)耗能支撐消能減振的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式提供的超大變形耗能支撐部分剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是本發(fā)明第一實(shí)施方式提供的超大變形耗能支撐沿圖1中的I1-1I線剖開的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3是本發(fā)明第一實(shí)施方式提供的超大變形耗能支撐沿圖2中的II1-1II線剖開的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖4是本發(fā)明第一實(shí)施方式提供的超大變形耗能支撐沿圖2中的IV -1V線剖開的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖5是本發(fā)明第二實(shí)施方式提供的超大變形耗能支撐的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖6是本發(fā)明第二實(shí)施方式提供的超大變形耗能支撐沿5中的V1-VI線剖開的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖7是本發(fā)明第三實(shí)施方式提供的超大變形耗能支撐的主視圖。
[0015]圖8是本發(fā)明第三實(shí)施方式提供的超大變形耗能支撐的俯視圖。
[0016]圖9是本發(fā)明第一實(shí)施方式提供的超大變形耗能支撐沿圖7中的IX -1X線剖開的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖10是本發(fā)明第一實(shí)施方式提供的超大變形耗能支撐沿圖9中的X - X線剖開的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]主要元件符號(hào)說明
【權(quán)利要求】
1.一種超大變形耗能支撐，用于連接到建筑物中的框架結(jié)構(gòu)形成耗能構(gòu)件，其包括: 一套筒； 一核心鋼板，該核心鋼板位于所述套筒內(nèi)，且該核心鋼板的一端與所述套筒的端部間隔設(shè)置； 多個(gè)U字型連接件，所述核心鋼板與所述套筒通過該多個(gè)U字型連接件固定。
2.如權(quán)利要求1所述的超大變形耗能支撐，其特征在于:所述核心鋼板的斷面為十字型，該核心鋼板與所述套筒之間形成四個(gè)收容腔。
3.如權(quán)利要求1所述的超大變形耗能支撐，其特征在于:所述各個(gè)收容腔內(nèi)在沿所述套筒的軸向方向設(shè)置有第一組U字型連接件，該第一組U字型連接件包括多個(gè)U字型連接件，每個(gè)U字型連接件由兩個(gè)壁部和一個(gè)弧形底部連接構(gòu)成，該第一組U字型連接件壁部的延伸方向平行于所述套筒的軸 向。
4.如權(quán)利要求3所述的超大變形耗能支撐，其特征在于:所述第一組U字型連接件的兩個(gè)壁部分別設(shè)置有螺紋孔，所述套筒和所述核心鋼板相應(yīng)位置分別設(shè)置有螺紋孔，所述第一組U字型連接件通過螺栓固定于所述套筒和所述核心鋼板之間。
5.如權(quán)利要求3所述的超大變形耗能支撐，其特征在于:所述各個(gè)收容腔內(nèi)在沿所述套筒的軸向方向進(jìn)一步設(shè)置有第二組U字型連接件，該第二組U字型連接件包括多個(gè)U字型連接件，每個(gè)U字型連接件由兩個(gè)壁部和一個(gè)弧形底部連接構(gòu)成，該第二組U字型連接件壁部的延伸方向平行于所述套筒的軸向，且該第二組U字型連接件與所述第一組U字型連接件垂直反向設(shè)置。
6.如權(quán)利要求5所述的超大變形耗能支撐，其特征在于:所述第二組U字型連接件的兩個(gè)壁部分別設(shè)置有螺紋孔，所述套筒和所述核心鋼板相應(yīng)位置分別設(shè)置有螺紋孔，所述第二組U字型連接件通過螺栓固定于所述套筒和所述核心鋼板之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超大變形耗能支撐，其特征在于:超大變形耗能支撐進(jìn)一步包括十字型連接板，該十字型連接板固定于所述套筒的端部外側(cè)，該十字型連接板用于將超大變形耗能支撐的一端固定于建筑物中的框架結(jié)構(gòu)；所述核心鋼板的另一端伸出所述套筒，該核心鋼板伸出所述套筒的一端固定于建筑物中的框架結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大變形耗能支撐，其特征在于:所述核心鋼板斷面為工字型，該工字型核心鋼板由兩個(gè)端板和一個(gè)腹板組成，該腹板從一個(gè)端板向另一個(gè)端板的延伸方向垂直于所述套筒軸向，該工字型鋼板與所述套筒之間形成兩個(gè)收容腔。
9.如權(quán)利要求8所述的超大變形耗能支撐，其特征在于:所述各個(gè)收容腔內(nèi)在沿所述套筒的軸向方向設(shè)置有一組U字型連接件，該組U字型連接件包括多個(gè)U字型連接件，每個(gè)U字型連接件由兩個(gè)壁部和一個(gè)弧形底部連接構(gòu)成，該組U字型連接件壁部的延伸方向平行于所述套筒的軸向。
10.如權(quán)利要求9所述的超大變形耗能支撐，其特征在于:所述U字型連接件的兩個(gè)壁部分別設(shè)置有螺紋孔，所述套筒和所述工字型核心鋼板的腹板的相應(yīng)位置分別設(shè)置有螺紋孔，所述U字型連接件通過螺栓固定于所述套筒和所述工字型核心鋼板的腹板之間。
11.如權(quán)利要求10所述的超大變形耗能支撐，其特征在于:超大變形耗能支撐進(jìn)一步包括工字型連接板，該工字型連接板固定于所述套筒的端部外側(cè)，該工字型連接板用于將超大變形耗能支撐的一端固定于建筑物中的框架結(jié)構(gòu)；所述工字型核心鋼板的另一端伸出所述套筒，該工字 型核心鋼板伸出所述套筒的一端固定于建筑物中的框架結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】E04B1/98GK103967160SQ201410190086
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】潘鵬, 陳浩文, 劉繼新 申請(qǐng)人:清華大學(xué)