[發明專利]雙內核防屈曲支撐結構

有效

• 申請號: 201210370742.4
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102877568A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 潘鵬;嚴紅;陳浩文;林勁松
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京羿射旭科技有限公司
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

技術領域

本發明屬于土木工程結構減震技術領域，具體涉及一種建筑結構工程用耗能構件，尤其是一種用于減震耗能的雙內核防屈曲支撐結構。

背景技術

當今建筑結構的發展越來越趨向于高大化，由鋼構件、組合構件或鋼筋混凝土構件組成的框架結構是建筑物中經常被采用的結構形式。為使建筑結構具有較強的抵抗地震等外力破壞的能力，經常需要在框架結構中增設耗能構件。

常見的耗能構件有粘滯型阻尼器、粘彈性阻尼器、摩擦型阻尼器、磁流變阻尼器、防屈曲支撐等。其中防屈曲支撐因其安全性與經濟性較好且易于更換，在工程中應用較多。目前防屈曲支撐一般多為單一內核的支撐形式，其中一字型內核的防屈曲支撐，其屈服荷載往往受限，若采用屈服點較高的鋼材，則耗能性能會產生不同程度的削弱；十字型內核的防屈曲支撐，其內核往往需要焊接成型，焊縫處的殘余應力對內核的疲勞性能影響較大。因此，當需要實現較大的屈服荷載，又需要獲得較好的疲勞性能與耗能性能時，支撐的內核往往很難進行設計，這極大地限制了防屈曲支撐的推廣應用。

發明內容

本發明是為提供一種結構簡單、可以實現較大屈服荷載的雙內核防屈曲支撐結構，用以解決現有技術中防屈曲支撐的缺陷以及其他存在的問題。

本發明包括如下內容：

兩塊一字型鋼板貼合在一起作為核心耗能元件，每塊一字型鋼板的均為兩端寬、中間細的棒槌形狀；在一字型鋼板的兩端分別安裝兩塊與一字型鋼板垂直的翼緣鋼板，一字型鋼板和翼緣鋼板的橫截面構成“工”字形；在翼緣鋼板與一字型鋼板連接的一側填充多孔泡沫材料，以方便鋼管內混凝土的澆筑并提供內核軸向變形的空間；一字型鋼板和翼緣鋼板由外包鋼管包裹，翼緣鋼板的一部分伸出外包鋼管；在外包鋼管內填充混凝土。

所述一字型鋼板為具有良好塑性變形能力的鋼板。

所述一字型鋼板具有相同的尺寸，且均為獨立耗能元件，各一字型鋼板之間無連接關系。

所述一字型鋼板的中部位置、在寬度方向兩側分別設有小塊凸起，以方便內核定位并阻止內外核之間的錯動。

所述一字型鋼板和翼緣鋼板之間通過角焊連接。

所述翼緣鋼板的端部設置多個通孔或螺紋孔。

本發明有益效果如下：

1）可實現較大屈服荷載：本發明中利用兩塊一字型鋼板作為耗能元件，并在端部擴大成工字型截面，當承受軸力時，兩塊鋼板能夠共同作用，實現較大的屈服荷載，并進行耗能。

2）結構簡單，方便加工：本發明以一字型鋼板作為耗能元件，無需焊接成型；在端部工字型截面的翼緣前方填充多孔泡沫材料，方便外核鋼管內的混凝土澆筑。

試驗證明，本發明能夠利用鋼材良好的塑性變形能力實現耗能，其結構新穎合理，易于加工，使用方便，可以有效提高建筑結構的抗震性能，具有廣闊的市場推廣和應用前景。

附圖說明

圖1為本發明雙內核防屈曲支撐結構的結構示意圖；

圖2為圖1的E向視圖。

圖3為圖1所示雙內核防屈曲支撐結構的內核形狀示意圖。

圖4為圖1所示雙內核防屈曲支撐結構的A-A剖面圖。

圖5為圖1所示雙內核防屈曲支撐結構的B-B剖面圖。

圖6為圖1所示雙內核防屈曲支撐結構的C-C剖面圖。

圖7為雙內核防屈曲支撐結構的應用示意圖實施例一。

圖8為雙內核防屈曲支撐結構的應用示意圖實施例二。

圖中標號：

1-一字型鋼板；2-翼緣鋼板；3-外包鋼管；4-混凝土；5-多孔泡沫材料；6-通孔；7-小塊凸起；9-預埋板件；10-雙內核防屈曲支撐結構；11-框架梁；12-框架柱；13-預埋板件。

具體實施方式

本發明提供了一種雙內核防屈曲支撐結構，下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。

實施例一

如圖1、圖2所示，包括一字型鋼板內核1、翼緣鋼板2、外包鋼管3和混凝土4。核心耗能元件為并排設置的兩塊一字型鋼板1，每塊一字型鋼板1的均為兩端寬、中間細的棒槌形狀；一字型鋼板1在端部分別與翼緣鋼板2焊接成型，一字型鋼板1和翼緣鋼板2的橫截面構成“工”字形，目的是削弱焊接處殘余應力對內核耗能段性能的影響；在翼緣鋼板2與一字型鋼板1連接的一側前端填充一定長度的多孔泡沫材料5，使得澆筑混凝土時預留給內核軸向運動的空間。在翼緣鋼板2上可以設置用于與結構相連的連接結構，本例中為通孔6。

一字型鋼板1和翼緣鋼板2由外包鋼管3包裹，翼緣鋼板2的一部分伸出外包鋼管3；在外包鋼管3內填充混凝土4。