[實用新型]自復位耗能支撐

有效

• 申請號: 201320350340.8
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN203320725U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 呂西林;蔣歡軍;韋欣欣;劉金成;魯正
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術領域

本實用新型屬于建筑結構技術領域，具體涉及一種消能減震的自復位耗能支撐。

背景技術

可恢復功能結構是指地震后不需修復或稍加修復即可恢復其使用功能的結構。從結構形式上有多種實現方法。例如，?通過可更換結構構件震后迅速恢復結構的功能;?通過自復位結構自動恢復到結構的正常狀態,?減少結構震后的殘余變形。消能減震技術是工程結構減震的先進技術，軟鋼阻尼器是消能減震的手段之一，其耗能效果好，并且造價低廉，制作方便，在工程結構中應用廣泛。

支撐在結構抗側力體系中是一道非常重要的防線。自復位耗能支撐是一種充分利用混凝土材料受壓表現好，預應力筋受拉應能好，并通過軟鋼芯條消耗地震能量的復合支撐。在地震中，自復位耗能支撐為結構提供抗側力，軟鋼芯條通過彎曲變形消耗地震能量。在地震后，預應力筋的初始拉應力足夠讓支撐回復到初始位置，使支撐的殘余變形降到最低。同時自復位耗能支撐的軟鋼芯條在失效可以更換，更換工作簡單可行。自復位耗能支撐是結合軟鋼阻尼器、預應力筋自復位技術以及可更換構件理念的多功能新型支撐。

實用新型內容

本實用新型的目的在于為克服現有支撐的不足而提供一種具有自復位能力以及耗能能力的支撐，該支撐既能在地震中消耗地震能量，又能在震后回復到初始位置。

本實用新型所提供的自復位耗能支撐，包括鋼管套筒1、軟鋼芯條2、混凝土芯柱3、預埋連接件4、預應力筋5、錨具6、螺栓7和螺桿8。

所述的鋼管套筒1為直筒，一端開口，一端封閉，封閉端設有供預應力筋5穿過的圓孔；所述封閉端中心位置設有鋼板連接接頭10，鋼板連接接頭10上設有螺栓孔，供本實用新型與建筑結構主體連接使用。

所述的鋼管套筒1兩側中間位置設有矩形孔縫，每一側的矩形孔縫上下兩寬邊伸出有鋼板9，鋼板9上有螺栓孔。如圖1所示。

所述軟鋼芯條2截面尺寸和矩形孔縫開口尺寸相匹配，并穿過矩形孔縫；軟鋼芯條2兩端設有螺栓孔，與兩側鋼板9上的螺栓孔位置相對應，使軟鋼芯條2在穿過矩形孔縫后通過螺栓7和螺桿8連接固定在鋼板9上，即固定在鋼管套筒1上；軟鋼芯條2兩端與兩側鋼板9的端頭齊平。如圖2所示。

所述鋼管套筒1內壁和軟鋼芯條2表面涂有無粘結材料。

所述混凝土芯柱3嵌入在鋼管套筒1中，沿柱長方向預留供預應力筋5穿過的預應力孔道。

所述混凝土芯柱3是在軟鋼芯條2固定在鋼管套筒1后，通過往鋼管套筒中注入混凝土現澆而成。

所述預埋連接件4形狀同鋼管套筒1開口端相匹配，在混凝土芯柱3的混凝土凝結前，插入混凝土中，封住鋼管套筒1的開口端；預埋連接件4表面設有供預應力筋5穿過的圓孔；預埋連接件4上還設有垂直于表面的連接片，連接片上設有螺栓孔，供本實用新型安裝在建筑結構中。如圖3所示。

所述預應力筋5為無粘結低松弛預應力筋，其依次穿過鋼管套筒1封閉端的圓孔、預應力孔道和預埋連接件4表面的圓孔，兩端的伸出端通過錨具6固定。

所述的軟鋼芯條2采用軟鋼，且軟鋼芯條2截面厚度不宜過大，根據支撐所受的拉力設計值確定，保證軟鋼芯條2在中震及大震中發生塑性變形。

所述鋼管套筒1截面為方形、矩形或圓形。

本實用新型中，鋼管套筒和混凝土芯柱中有無粘結材料，支撐抗拉力由預應力筋提供。當支撐所受拉力較小時，鋼管套筒和混凝土芯柱相對位移較小，軟鋼芯條2幾乎不發生塑性變形；當支撐所受拉力較大時，鋼管套筒和混凝土芯柱相對位移大，軟鋼芯條發生大的塑性變形，消耗地震能量，減小結構層間位移角。

本實用新型優點在于制作安裝簡單方便，在地震中當自復位耗能支撐受拉，軟鋼芯條發生大的彎曲變形，消耗地震能量，保護結構主體。地震后，預應力筋初始拉力能使自復位耗能支撐回復到初始位置，減小結構殘余層間位移角。當軟剛芯條塑性損傷積累過多時，可以取出失效的軟鋼芯條換上新的軟鋼芯條，大大降低了震后結構維修的成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的鋼管套筒示意圖。

圖2為本實用新型的鋼芯條安插在鋼管套筒中的示意圖。

圖3為本實用新型的預埋連接件放入未凝結的混凝土的示意圖。

圖4為本實用新型的自復位耗能支撐預應力筋張拉示意圖。

圖5為本實用新型的自復位耗能支撐側面示意圖。

圖6為圖5中A-A剖視圖。

圖中標號：1為鋼管套筒；2為軟鋼芯條；3為混凝土芯柱；4為預埋連接件；5為預應力筋；6為錨具；7為螺栓；8為螺桿；9為鋼板；10為鋼板連接接頭。