漸進(jìn)屈服式防屈曲耗能支撐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其涉及一種漸進(jìn)屈服式防屈曲耗能支撐。
【背景技術(shù)】
[0002]我國位于世界兩大地震帶一一環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，受太平洋板塊、印度板塊和菲律賓海板塊的擠壓，地震斷裂帶十分活躍。地震災(zāi)害的發(fā)生不但會(huì)給人民的生命安全帶來威脅，同時(shí)又會(huì)造成建筑物的毀損，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。防屈曲耗能支撐作為一種優(yōu)秀的耗能構(gòu)件，已在美國、日本、我國臺(tái)灣等國家和地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用。防屈曲耗能支撐是一種在受拉和受壓狀態(tài)下都不發(fā)生屈曲的支撐，與傳統(tǒng)支撐相比具有更穩(wěn)定的力學(xué)性能。通過屈曲約束支撐不僅可以提高結(jié)構(gòu)的剛度和延性，而且利用鋼材的滯回性能可以消耗由于水平荷載作用在結(jié)構(gòu)上的能量，對結(jié)構(gòu)抗震能力的提高具有很大的意義。
[0003]一般的防屈曲耗能支撐在縱向上由五部分構(gòu)成:約束屈服段、約束非屈服段、無約束屈服段、無粘結(jié)可膨脹材料、屈服約束機(jī)構(gòu)。防屈曲耗能支撐的形式多樣，但工作原理基本相似。即:支撐在外力作用下，荷載全部由芯材承受，芯材在軸向拉力或壓力作用下能屈服耗能，而外圍的約束機(jī)構(gòu)提供給芯材彎曲限制，避免芯材受壓時(shí)屈曲。由于泊松效應(yīng)，芯材受壓時(shí)會(huì)發(fā)生膨脹，因此在芯材和約束機(jī)構(gòu)之間設(shè)有縫隙，以減小芯材受力時(shí)對約束機(jī)構(gòu)造成的擠壓。
[0004]現(xiàn)有的防屈曲耗能支撐其核心受力構(gòu)件均由一種材料制成，具有統(tǒng)一的屈服強(qiáng)度，無法滿足結(jié)構(gòu)不同受力階段對產(chǎn)品性能的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有的技術(shù)不足，提出了一種漸進(jìn)屈服式防屈曲耗能支撐，通過不同材料的組合，以滿足不同受力階段對產(chǎn)品的性能要求。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]漸進(jìn)屈服式防屈曲耗能支撐，包括套筒、芯板、隔離材料，所述芯板包括屈服段、過渡段、非屈服段，所述過渡段包括左過渡段、右過渡段，所述非屈服段包括左非屈服段、右非屈服段，所述左過渡段、右過渡段分別設(shè)于所述屈服段的左右兩側(cè)，所述左非屈服段設(shè)于所述左過渡段的外側(cè)，所述右非屈服段設(shè)于所述右過渡段的外側(cè)，所述套筒套在所述屈服段、過渡段以及部分非屈服段的外部，所述非屈服段另一部分位于所述套筒外部，所述隔離材料填充在所述套筒和屈服段、過渡段以及部分非屈服段之間的空隙內(nèi)，所述屈服段由屈服段構(gòu)件一和屈服段構(gòu)件二組成，所述屈服段構(gòu)件一和屈服段構(gòu)件二由不同的材料制成。
[0008]優(yōu)選地，所述屈服段的橫截面為一十字型，該十字型屈服段相互交叉的屈服段構(gòu)件一和屈服段構(gòu)件二材料不同。
[0009]優(yōu)選地，所述套筒為方形，所述隔離材料為方形鋼管或填充灌漿料的方形鋼管，所述屈服段橫截面采用十字型時(shí)，在方形鋼管與套筒間緊貼方形鋼管面設(shè)置一固定套筒。
[0010]優(yōu)選地，所述屈服段的橫截面為一工字型，該工字型屈服段的上下兩塊屈服段構(gòu)件一的材料相同。
[0011]優(yōu)選地，所述屈服段的橫截面為一王字型，該王字型屈服段位于中間位置的屈服段構(gòu)件二和位于上下和中間兩側(cè)位置的屈服段構(gòu)件一的材料不同。
[0012]優(yōu)選地，所述隔離材料采用灌漿料、方形鋼管或添加灌漿料的方形鋼管制成。
[0013]優(yōu)選地，所述套筒采用方形或圓形。
[0014]優(yōu)選地，所述非屈服段端部與節(jié)點(diǎn)采用螺栓連接或焊接。
[0015]本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理:芯板的屈服段作為防屈曲耗能支撐的核心受力構(gòu)件，在發(fā)生地震時(shí)吸收能量，減輕地震對建筑物的損害。由于在發(fā)生地震或受外力作用時(shí)，力的強(qiáng)度每時(shí)每刻不同，因此將屈服段的構(gòu)成設(shè)計(jì)成由不同的材料制成，這樣本技術(shù)方案的防屈曲耗能支撐就具有不統(tǒng)一的屈服強(qiáng)度，在不同的受力階段本防屈曲耗能支撐發(fā)揮耗能的效果更好。
[0016]有益效果:本發(fā)明的防屈曲耗能支撐，由于芯板的屈服段由不同的金屬材料制成，因此當(dāng)受到不同的外力時(shí)其屈服強(qiáng)度也不同，防屈曲耗能支撐的耗能特性得到了更好的保障，延長了防屈曲耗能支撐的使用壽命。
【附圖說明】
[0017]圖l(a-c)為本發(fā)明防屈曲耗能支撐的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2(a_c)為圖1中芯板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3(a_c)為圖2中沿A-A方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4(a_c)為圖1中沿1-1方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5(a_c)為圖1中沿2_2方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中各符號代表:1.套筒；2.芯板；21.屈服段；22.過渡段；23.非屈服段；211.屈服段構(gòu)件一 ；212.屈服段構(gòu)件二 ；3.隔離材料；4.固定套筒。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0024]如圖1、2所示，圖中包括套筒1、芯板2，芯板2包括屈服段21、過渡段22、非屈服段23，過渡段22包括左過渡段、右過渡段，非屈服段23包括左非屈服段、右非屈服段，左過渡段、右過渡段分別設(shè)于屈服段21的左右兩側(cè)，左非屈服段設(shè)于左過渡段的外側(cè)，右非屈服段設(shè)于右過渡段的外側(cè)。
[0025]套筒I套在屈服段21、過渡段22以及部分非屈服段23的外部，非屈服段23的另一部分位于套筒I的外部。隔離材料填充在套筒I和屈服段21、過渡段22以及部分非屈服段23之間的空隙內(nèi)，屈服段21由兩種不同材料的金屬制成。
[0026]套筒I可采用方形或圓形，非屈服段23端部與節(jié)點(diǎn)采用螺栓連接或焊接。
[0027]如圖2、3所示，圖3為圖2中沿A-A方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，由圖2和圖3可以看出圖中三種芯板2的具體結(jié)構(gòu)，即套筒I內(nèi)部的芯板2和套筒I外部的芯板2均采用十字交叉結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，套筒I內(nèi)外的芯板2的結(jié)構(gòu)可以相同或不同，可以采用多種不同結(jié)構(gòu)的組合。如下實(shí)施例所示:
[0028]實(shí)施例1:
[0029]如圖4a、圖5a所示，屈服段是由一塊屈服段構(gòu)件一 211和一塊屈服段構(gòu)件二 212十字交叉組成的橫截面為十字型的結(jié)構(gòu)，其中屈服段構(gòu)件一 211和屈服段構(gòu)件二 212由不同的材料制成。隔離材料3填充在套筒I和屈服段21、過渡段22以及部分非屈服段23之間的空隙內(nèi)。
[0030]由