[發明專利]屈服可調型交叉支撐消能器

有效

• 申請號: 201410797872.5
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN104631641B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 黃鎮;王嘉昌;楊林志
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種工程結構減震裝置，尤其涉及一種屈服可調型交叉支撐消能器，屬于工程結構的消能減震與振動控制技術。

背景技術

工程結構消能減震技術是在建筑物的某些部位設置消能裝置，通過消能裝置產生滯回變形來耗散或吸收地震輸入結構中的能量，以減少主體結構的地震反應，從而避免結構產生破壞或倒塌，達到減震控制的目的。支撐式消能器是一種常見的消能裝置，消能構件在面內受拉和受壓時全截面屈服，實現耗能的目的。目前已知的消能器大多結構形狀和耗能形式單一，無法同時滿足小震和大震時的減震要求。許多消能器只在大震下起作用，小震時則處于彈性狀態，地震能量由主體結構耗散，造成了一定程度的損傷。

發明內容

發明目的：針對上述現有技術，提出一種屈服可調型交叉支撐消能器，實現同時滿足工程結構在小震和大震下的消能減震要求，分階段耗散地震能量。

技術方案：屈服可調型交叉支撐消能器，包括核心耗能構件組、頂板、底板以及八塊耳板；其中，所述核心耗能部件包括四條長直耗能鋼板條，第一長直耗能鋼板條和第二長直耗能鋼板條平行設置，所述第三長直耗能鋼板條和第四長直耗能鋼板條平行設置，所述第一長直耗能鋼板條、第二長直耗能鋼板條與第三長直耗能鋼板條、第四長直耗能鋼板條成交叉設置，所述第二長直耗能鋼板條和第三長直耗能鋼板條組成第一階段耗能構件組，所述第一長直耗能鋼板條和第四長直耗能鋼板條組成第二階段耗能構件組；所述第一階段耗能構件組中兩條耗能鋼板條的每一端均與一個耳板鉸接，所述第二階段耗能構件組中每條耗能鋼板條的一端與一個耳板鉸接，每條耗能鋼板條的另一端與一個設有水平條形槽的耳板滑動連接，初始時第二階段耗能鋼板條的滑動端位于所述水平條形槽中部；所述八個耳板中四個耳板固定在所述頂板的下表面，另外四個耳板固定在所述底板的上表面。

進一步的，所述耳板和頂板、底板之間通過全熔透對接焊連接。

進一步的，所述四條長直耗能鋼板條采用225MPa以下低屈服點鋼或或延性率為0.45～0.5的鋼材制備。

進一步的，所述頂板上設置有與建筑物連接用的頂板螺栓孔，所述底板上設置有與建筑物連接用的底板螺栓孔。

有益效果：本發明的屈服可調型交叉支撐消能器，能夠兼顧小震和大震的減震需要。其結構主要包括設在在頂板和底板之間成交叉設置的第一階段耗能構件組和第二階段耗能構件組。第二階段耗能構件組中每條耗能鋼板條的一端與一個耳板鉸接，每條耗能鋼板條的另一端與一個設有水平條形槽的耳板滑動連接，初始時耗能鋼板條的滑動端位于所述水平條形槽中部。本發明提供的屈服可調型交叉支撐消能器，通過第一、第二階段耗能構件組的反復拉壓產生塑形變形耗散地震能量，設計時保證水平條形槽的長度應大于第一階段耗能鋼板條屈服位移的兩倍。小震時，頂板與底板的相對位移不是很大，此時第一階段耗能鋼板條率先屈服耗能；第二階段耗能鋼板條的一端并未頂緊底板上的耳板，處于非受力狀態。大震時，由于結構發生較大位移，第二階段耗能鋼板條開始在底部滑槽中產生位移并接觸耳板開始受力，屈服耗能；從而實現同時滿足小震和大震的減震要求，分階段耗散地震能量。此時所有四根耗能鋼板條進入工作狀態。本發明提供的屈服可調型交叉支撐消能器既可以用于新建建筑的抗震設計，也可以用于既有建筑物的抗震加固。

附圖說明

圖1為本發明的正視結構示意圖；

圖2為本發明的整體立體示意圖；

圖3為本發明的A-A剖面圖；

圖4為本發明裝置第一階段耗能構件組、第二階段耗能構件組的滯回曲線；

圖5為本發明裝置的滯回曲線。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做更進一步的解釋。