[發(fā)明專利]純鋼H型鋼耗能核心受拉補償屈曲約束支撐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210268013.8
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN103572855A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭小康;許立新;陳橋生;朱衛(wèi)軍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海寶冶集團(tuán)有限公司
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 張恒康

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑減震裝置，尤其涉及建筑用耗能減震裝置。?

背景技術(shù)

地震是一種高度不確定性的自然災(zāi)害，給人類的生命與財產(chǎn)安全帶來了巨大威脅，強烈的地震將會造成難以估量的損失。為建筑結(jié)構(gòu)安裝耗能減震裝置是減小結(jié)構(gòu)地震損傷有效手段。從能量的觀點來看，結(jié)構(gòu)在罕遇地震下倒塌的主要原因是結(jié)構(gòu)自身的耗能能力不足以消耗地震輸入結(jié)構(gòu)的能量，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的節(jié)點、梁、柱等關(guān)鍵部件發(fā)生疲勞斷裂破壞。即使結(jié)構(gòu)不發(fā)生倒塌，結(jié)構(gòu)的損傷與相應(yīng)的修復(fù)工作也耗資巨大，周期很長，會影響結(jié)構(gòu)的正常使用功能，導(dǎo)致次生災(zāi)害的產(chǎn)生，將對人們的生活與生產(chǎn)造成巨大負(fù)面影響。為建筑結(jié)構(gòu)附加的耗能減震裝置可在地震中吸收大量能量，使損傷集中于耗能減震裝置本身，從而起到保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，減小結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位構(gòu)件損傷的作用。歷次震害調(diào)研結(jié)果表明，采用耗能減震裝置的建筑結(jié)構(gòu)均具有較為優(yōu)越的抗震性能。常用的消能減震裝置有粘滯阻尼器、粘彈性阻尼器、金屬阻尼器等。?

通常屈曲約束支撐有兩種主要形式，即（1）以鋼管混凝土為約束機制的屈曲約束支撐，該種類型的屈曲約束支撐自重較大，加工周期較差，加工工藝也較為復(fù)雜；（2）純鋼型屈曲約束支撐，該種支撐通過加勁鋼套筒等實現(xiàn)對耗能單元的約束作用，雖然自重較輕，加工速度較快，但毫無疑問用鋼量將增加，造價也會相應(yīng)提升。并且，通常的屈曲約束支撐在地震的往復(fù)作用下，核心應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)也往復(fù)循環(huán)，易產(chǎn)生疲勞斷裂破壞。那么，支撐核心斷裂后將不再提供受拉承載力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的抗側(cè)能力瞬間下降，對抗震十分不利。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種純鋼H型鋼耗能核心受拉補償屈曲約束支撐。本發(fā)明可防止耗能核心單元的發(fā)生局部屈曲破壞，不需要額外的面外加勁措施，僅需保證支撐不發(fā)生整體失穩(wěn)破壞，并且通過受拉補償裝置將支撐斷裂后的拉力傳遞到約束鋼套筒，實現(xiàn)了受拉補償?shù)墓δ堋?

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：一種純鋼H型鋼耗能核心受拉補償屈曲約束支撐，它包括一個H型鋼耗能核心和一個套在H型鋼上的截面為矩形的鋼套筒；?

所述H型鋼耗能核心的翼緣為兩端寬中間窄的啞鈴型，且其上表面的中間和兩端的寬度過渡位置設(shè)有凸起的鋼墊板，兩端的鋼墊板和腹板方向一致；腹板兩端還三面角焊縫圍焊連接有腹板加筋板；

所述鋼套筒內(nèi)設(shè)有兩對角鋼，并分別位于H型鋼耗能核心翼緣的兩側(cè)，每對角鋼背向設(shè)置，兩側(cè)分別和鋼套筒內(nèi)壁焊接連接；該鋼套筒的與所述H型鋼耗能核心的翼緣平行的兩個面上的中間和及兩端設(shè)有與H型鋼耗能核心翼緣上表鋼墊板對應(yīng)的凹槽，各墊板分別從對應(yīng)的凹槽內(nèi)穿出，中間的墊板四周和凹槽四壁圍焊固定，兩端的凹槽寬度大于對應(yīng)的墊板寬度，凹槽兩端則設(shè)有擋塊。

所述的純鋼H型鋼耗能核心受拉補償屈曲約束支撐，所述鋼套筒的中部凹槽和兩側(cè)凹槽之間的內(nèi)壁上設(shè)有墊板連接塊，該墊板連接塊與H型鋼的設(shè)置方向互相垂直。?

所述的純鋼H型鋼耗能核心受拉補償屈曲約束支撐，它斜向支撐設(shè)置在柱和頂梁之間。?

本發(fā)明是金屬阻尼耗能器的一種，即屈曲約束支撐。其通過耗能核心單元軸向拉壓屈服的高效耗能機制，耗散地震輸入能量。其通過限制H型鋼核心的翼緣與腹板的寬厚比，可防止耗能核心單元的發(fā)生局部屈曲破壞，不需要額外的面外加勁措施，僅需保證支撐不發(fā)生整體失穩(wěn)破壞，并且通過受拉補償裝置將支撐斷裂后的拉力傳遞到約束鋼套筒，實現(xiàn)了受拉補償?shù)墓δ堋１景l(fā)明的經(jīng)濟性、實用性、功能性均較好，有很好的推廣應(yīng)用價值。?

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：?

圖1為本發(fā)明示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為圖2中2-2截面圖；

圖4為圖2中3-3截面圖；

圖5為圖2中4-4截面圖；?

圖6為本發(fā)明的設(shè)置示意圖；

圖7為本發(fā)明的試驗滯回曲線圖。

具體實施方式

如圖1至圖5所示，本發(fā)明一種純鋼H型鋼耗能核心受拉補償屈曲約束支撐，它至少包括：一翼緣削弱的H型鋼耗能核心1、一限制該H型鋼核心受壓整體失穩(wěn)屈曲的鋼套管2、腹板加勁板3、角鋼4、若干塊墊板5、7、受拉補償機構(gòu)6。?

所述的一翼緣削弱的H型鋼耗能核心1的翼緣1-1和腹板1-2有嚴(yán)格的寬厚比要求，且通過約束鋼套管2與角鋼4以及墊板5緊貼約束。?

所述的角鋼4通過雙側(cè)角焊縫與鋼套筒2內(nèi)壁焊接，且焊接于套筒同一面上的兩個約束構(gòu)件的間距等于H型鋼翼緣削弱截面處的寬度。?