一種免修復(fù)自復(fù)位摩擦耗能支撐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及框架-支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種免修復(fù)自復(fù)位摩擦耗能支撐。
【背景技術(shù)】
[0002]目前框架-支撐結(jié)構(gòu)體系是高層鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最多的結(jié)構(gòu)體系之一，在地震作用下，鋼支撐承擔(dān)了大部分水平剪力，減小整體結(jié)構(gòu)的水平位移。但傳統(tǒng)的中心支撐結(jié)構(gòu)體系中，普通支撐在拉壓往復(fù)作用下易發(fā)生整體和局部屈曲，致使其脆性斷裂最終嚴(yán)重影響整體結(jié)構(gòu)的抗震性能，在傳統(tǒng)的偏心支撐結(jié)構(gòu)體系中，耗能梁段塑性變形較大，在震后修復(fù)時難度極大。為了解決以上兩種支撐系統(tǒng)所存在的問題，學(xué)者們提出了防屈曲耗能支撐。它是一種兼有普通支撐增加結(jié)構(gòu)整體剛度的作用和軟鋼阻尼器雙重功能的耗能支撐，實現(xiàn)了全截面屈服而不發(fā)生構(gòu)件屈曲，可以有效地耗散地震輸入能量，減小主體結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，從而避免主體結(jié)構(gòu)的破壞或倒塌。
[0003]但在大震作用后，防屈曲支撐的殘余變形較大，相應(yīng)的整體結(jié)構(gòu)殘余變形也較大，震后修復(fù)時需要整體更換，修復(fù)難度大且成本較高。因此，人們提出了自復(fù)位防屈曲支撐，其基本構(gòu)成包括外圍約束構(gòu)件，內(nèi)核機(jī)構(gòu)，自復(fù)位機(jī)構(gòu)和耗能機(jī)構(gòu)，其中自復(fù)位機(jī)構(gòu)一般由記憶合金或預(yù)應(yīng)力拉桿組成，耗能機(jī)構(gòu)則主要有摩擦耗能和軟鋼耗能兩種。在地震作用下，自復(fù)位防屈曲支撐既能提供結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度又能耗散地震能量，地震作用后，支撐在自復(fù)位機(jī)構(gòu)的作用下恢復(fù)到初始狀態(tài)，進(jìn)而減小整個結(jié)構(gòu)的殘余變形。
[0004]現(xiàn)有的自復(fù)位防屈曲支撐雖然實現(xiàn)了減小震后殘余變形的目的，但是現(xiàn)有的自復(fù)位摩擦耗能支撐也存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拼裝過程繁瑣而不易控制精度的問題，不利于適應(yīng)建筑產(chǎn)業(yè)化的需求，同時現(xiàn)有自復(fù)位防屈曲支撐的震后修復(fù)工作難度依然沒能降低，仍需更換整根支撐，不僅施工不便，而且修復(fù)成本也較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:傳統(tǒng)的自復(fù)位支撐在震后修復(fù)時需更換整根支撐，工作難度大成本高，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拼裝過程繁瑣不容易控制精度，為此需要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、拼裝容易且在中震或大震后可以恢復(fù)至初始狀態(tài)的免修復(fù)自復(fù)位摩擦耗能支撐，使該支撐在震后無需修復(fù)即可恢復(fù)正常的使用性能。
[0007]( 二)技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種免修復(fù)自復(fù)位摩擦耗能支撐，包括外包鋼管、設(shè)置在外包鋼管內(nèi)部的內(nèi)核機(jī)構(gòu)、摩擦耗能機(jī)構(gòu)和自復(fù)位機(jī)構(gòu)，所述摩擦耗能機(jī)構(gòu)包括第二摩擦板和與外包鋼管管壁外壁面連接的第一摩擦板，所述第一摩擦板位于外包鋼管管壁和第二摩擦板之間并分別與外包鋼管管壁和第二摩擦板相貼合；所述內(nèi)核機(jī)構(gòu)能夠在外界拉力或壓力的作用下于所述外包鋼管內(nèi)滑動，且所述內(nèi)核機(jī)構(gòu)能夠帶動第二摩擦板相對于第一摩擦板進(jìn)行滑動；所述自復(fù)位機(jī)構(gòu)用于對在外界拉力或壓力作用下移位的內(nèi)核機(jī)構(gòu)進(jìn)行復(fù)位。
[0009]其中，所述外包鋼管呈兩端開口的直筒狀，且所述外包鋼管截面形狀為矩形。
[0010]其中，所述內(nèi)核機(jī)構(gòu)包括H型鋼和截面形狀為十字形的連接板，所述H型鋼的后端與所述外包鋼管的后端平齊，所述H型鋼的前端通過導(dǎo)荷板與所述連接板固定連接，所述導(dǎo)荷板的截面形狀為矩形，所述H型鋼和所述導(dǎo)荷板位于所述外包鋼管內(nèi)，且所述導(dǎo)荷板與所述連接板的接觸面與所述外包鋼管的前端平齊；所述H型鋼前端的腹板上設(shè)置有加勁肋，所述加勁肋包括有兩塊且對稱設(shè)于所述腹板的兩側(cè)；所述H型鋼的上、下兩塊翼緣板之間設(shè)置有支撐鋼板，所述支撐鋼板位于所述H型鋼的中部。
[0011]其中，所述支撐鋼板設(shè)有兩塊，兩塊所述支撐鋼板對稱設(shè)置在所述腹板的兩側(cè)并與所述腹板相連。
[0012]其中，所述自復(fù)位機(jī)構(gòu)包括扣合在外包鋼管前端的前端板、扣合在外包鋼管后端的后端板和預(yù)應(yīng)力拉索，所述預(yù)應(yīng)力拉索將前端板、后端板和內(nèi)核機(jī)構(gòu)連成一體，所述前端板上還設(shè)置有與所述連接板相配合的十字形開口。
[0013]其中，所述前端板上設(shè)有兩塊所述第二摩擦板，兩塊所述第二摩擦板均與所述前端板相垂直，并對稱設(shè)于前端板的兩側(cè)；所述后端板上設(shè)有兩塊所述第二摩擦板，兩塊所述第二摩擦板均與所述后端板相垂直，并對稱設(shè)于后端板的兩側(cè)。
[0014]其中，所述第一摩擦板和設(shè)有第一摩擦板的外包鋼管管壁上開設(shè)有尺寸相同的圓形裝配孔，所述第二摩擦板上開設(shè)有長條形孔，所述長條形孔的寬度與圓形所述裝配孔的直徑相同，所述第一摩擦板、第二摩擦板通過螺栓與所述外包鋼管連接。
[0015]其中，所述前端板上還垂直設(shè)有拼裝限位板，所述拼裝限位板與所述第二摩擦板位于前端板的同一側(cè)，
[0016]其中，所述外包鋼管左右兩端的管壁上還設(shè)置有施工工藝孔。
[0017]其中，所述第一摩擦板為黃銅板，第二摩擦板為槽鋼板。
[0018](三)有益效果
[0019]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:本發(fā)明提供了一種自復(fù)位軟鋼耗能支撐，包括外包鋼管、設(shè)置在外包鋼管內(nèi)部的內(nèi)核機(jī)構(gòu)、摩擦耗能機(jī)構(gòu)和自復(fù)位機(jī)構(gòu)，在發(fā)生地震時可通過摩擦耗能機(jī)構(gòu)中的第一摩擦板與第二摩擦板之間的摩擦來消耗地震輸入能量，并減少主體結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，同時在地震作用后，支撐能夠在自復(fù)位機(jī)構(gòu)的作用下恢復(fù)到初始狀態(tài)，進(jìn)而減小甚至消除整個結(jié)構(gòu)的殘余變形；另外，與現(xiàn)有的自復(fù)位支撐相比，在進(jìn)行震后恢復(fù)工作時，在自復(fù)位機(jī)構(gòu)的作用下，整根支撐恢復(fù)至初始狀態(tài)，同時，該支撐具有多次往復(fù)作用下仍能保證穩(wěn)定摩擦耗能的能力，因此在震后仍能夠恢復(fù)使用，實現(xiàn)了震后無需修復(fù)的目的；另外，本申請?zhí)峁┑拿庑迯?fù)自復(fù)位摩擦耗能支撐將現(xiàn)有自復(fù)位防屈曲支撐的復(fù)位裝置和耗能裝置結(jié)合到一起，結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，大大簡化了施工工藝，利于滿足建筑產(chǎn)業(yè)化的需求。
【附圖說明】
[0020]本發(fā)明上述和/或附加方面的優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0021]圖1是本發(fā)明實施例中免修復(fù)自復(fù)位摩擦耗能支撐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明實施例中免修復(fù)自復(fù)位摩擦耗能支撐的側(cè)視圖；
[0023]圖3是本發(fā)明實施例中免修復(fù)自復(fù)位摩擦耗能支撐的A-A向剖視圖；
[0024]圖4是本發(fā)明實施例中免修復(fù)自復(fù)位摩擦耗能支撐的B-B向剖視圖；
[0025]圖5是本發(fā)明實施例中免修復(fù)自復(fù)位摩擦耗能支撐的外包鋼管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實施例中免修復(fù)自復(fù)位摩擦耗能支撐的內(nèi)核機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明實施例中免修復(fù)自復(fù)位摩擦耗能支撐的自復(fù)位機(jī)構(gòu)和摩擦耗能機(jī)構(gòu)的拆解圖；
[0026]圖8是本發(fā)明實施例中免修復(fù)自復(fù)位摩擦耗能支撐中前擋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖9是本發(fā)明實施例中免修復(fù)自復(fù)位摩擦耗能支撐中后擋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖10是本發(fā)明實施例中免修復(fù)自復(fù)位摩擦耗能支撐在拉力作用下的開口示意圖；
[0029]圖11是本發(fā)明實施例中免修復(fù)自復(fù)位摩擦耗能支撐在壓力作用下的開口示意圖。
[0030]其中圖1至圖11中附圖標(biāo)記與部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系為:
[0031]1、T形截面連接板，2、頂部鋼板，3、底部鋼板，4、左側(cè)鋼板，5、右側(cè)鋼板，6、連接板，
7、導(dǎo)荷板，8、加勁肋，9、支撐鋼板，10、翼緣板，11、腹板，12、預(yù)應(yīng)力拉索，13、高強(qiáng)螺栓，14、黃銅板，15、前端板，16、拼裝限位板，17、槽鋼板，18、后端板，19、錨具，20、限位角鋼，21、施工工藝孔。
【具體實施方式】
[0032]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為