[發(fā)明專利]自復(fù)位防屈曲支撐構(gòu)件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010187303.0
• 申請日: 2010-05-31
• 公開（公告）號: CN101824922A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳斌;劉璐;趙俊賢
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E04G25/04
• 分類號: E04G25/04;E04B1/98
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 徐愛萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種防屈曲支撐構(gòu)件。

背景技術(shù)

地震災(zāi)害對人們的生命安全造成了極大的影響，其主要是由于在地震過程 中建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生了過大的損壞或倒塌所引起的。被動控制系統(tǒng)是結(jié)構(gòu)振動控制 系統(tǒng)中的一種，且目前被認(rèn)為是減少主體結(jié)構(gòu)損傷的最有效可行的方法。根據(jù) 不同的阻尼機(jī)理，被動控制裝置可以分為金屬阻尼器、摩擦阻尼器、粘滯阻尼 器以及粘彈性阻尼器等。

在這些控制裝備中，防屈曲支撐構(gòu)件(BRB)得到了最廣泛的應(yīng)用。這是近 年來應(yīng)用于多高層建筑抗側(cè)力體系中的一種發(fā)明的支撐形式，同時也是一種高 效的耗能減震裝置(阻尼器)，它主要由鋼支撐內(nèi)芯、約束構(gòu)件以及在上述兩 者之間所設(shè)置的無粘結(jié)材料或間隙三部分組成。在中震或大震作用下，防屈曲 支撐構(gòu)件無論受拉還是受壓均能實(shí)現(xiàn)全截面充分屈服耗散地震能量而不出現(xiàn) 支撐構(gòu)件的整體屈曲或局部屈曲破壞，因此這種支撐構(gòu)件不僅解決了普通支撐 構(gòu)件在大震下受壓屈曲的問題，同時還起到損傷控制的作用，使原來通過主體 結(jié)構(gòu)梁端形成塑性鉸的耗能方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹辉诜狼尾考霞泻哪埽? 體結(jié)構(gòu)大部分保持彈性，從而能夠較好地保護(hù)主體結(jié)構(gòu)(梁、柱)使其在大震 當(dāng)中免受嚴(yán)重?fù)p傷，給震后修復(fù)帶來了方便。

然而，由于防屈曲支撐構(gòu)件的耗能形式為金屬的滯回耗裝，這必然使其在 經(jīng)歷中震或者大震后會產(chǎn)生很大的殘余變形。根據(jù)無數(shù)次震害經(jīng)驗(yàn)知道：強(qiáng)烈 地震使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的過大側(cè)向變形及殘余變形是結(jié)構(gòu)破壞倒塌的直接原因。而現(xiàn) 行的抗震規(guī)范只是要求結(jié)構(gòu)在震時不倒塌以保證生命安全，但是很多情況下震 后需要大量的維修成本或者拆除重建，這無疑會產(chǎn)生相應(yīng)的社會及經(jīng)濟(jì)問題。

現(xiàn)有自復(fù)位支撐構(gòu)件，其耗能形式為摩擦耗能，主要有兩個方面的局限性： 首先，摩擦力取決于螺栓的預(yù)緊力，當(dāng)螺栓松動預(yù)緊力下降則對摩擦力產(chǎn)生影 響，不能正常耗散地震能量。另外，摩擦面的老化也是一個非常突出的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決目前安裝傳統(tǒng)防屈曲支撐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)在大震或 者中震后出現(xiàn)過量殘余變形從而大大增大震后維護(hù)、重建成本及現(xiàn)有摩擦型自 復(fù)位支撐構(gòu)件因摩擦板連接螺栓松動及摩擦面易老化而不能正常耗散地震能 量的問題，提出了一種自復(fù)位防屈曲支撐構(gòu)件。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：所述防屈曲支撐構(gòu)件由方 形外套管、方形內(nèi)套管、第一端板、第二端板、第一凸形連接板、第二凸形連 接板、兩個耗能內(nèi)芯板、多根復(fù)位筋、兩個連接板和兩對角鋼構(gòu)成，所述第一 凸形連接板設(shè)置在兩個耗能內(nèi)芯板之間，且所述第一凸形連接板的上側(cè)壁和下 側(cè)壁各與一個耗能內(nèi)芯板固接，每個連接板設(shè)置在相對應(yīng)的耗能內(nèi)芯板外部且 二者固接；所述方形外套管外部的一對表面各設(shè)有一對角鋼，一對角鋼的一端 與方形外套管固接，且每對角鋼與方形外套管形成凹槽，所述方形內(nèi)套管設(shè)置 在兩個耗能內(nèi)芯板之間，且所述方形內(nèi)套管與第一凸形連接板插接，兩個耗能 內(nèi)芯板各與方形內(nèi)套管位于插接端的上側(cè)壁和下側(cè)壁焊接，且焊接的距離沿長 度方向?yàn)?0～20cm；

方形內(nèi)套管、兩個耗能內(nèi)芯板和第一凸形連接板設(shè)置在方形外套管內(nèi)，且 每個方形內(nèi)芯板的兩個側(cè)壁各與方形外套管相對應(yīng)的側(cè)壁接觸，每個連接板設(shè) 置在凹槽內(nèi)，且每個連接板與一對角鋼固接，所述方形內(nèi)套管內(nèi)設(shè)有多根復(fù)位 筋，每根復(fù)位筋的一端與第一端板連接，每根復(fù)位筋的另一端與第二端板連接， 所述第一端板上設(shè)有與第一凸形連接板小直徑端形狀相匹配的通孔，所述第一 凸形連接板穿過第一端板的通孔設(shè)置在第一端板的外部，所述方形外套管的兩 側(cè)端面分別與第一端板和第二端板接觸，所述第二凸形連接板的大直徑端的固 裝在兩對角鋼內(nèi)。

本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明同傳統(tǒng)的防屈曲支撐構(gòu)件相比，在結(jié)構(gòu) 大震或者中震后擁有復(fù)位功能，大大減少了殘余變形(理論上為零)；與現(xiàn)有 的自復(fù)位支撐構(gòu)件相比，本發(fā)明通過防屈曲支撐構(gòu)件的內(nèi)芯板屈服耗能取代摩 擦耗能，因此避免了螺栓松動和摩擦面老化、失效及腐蝕等問題。

附圖說明