[實用新型]新型防屈曲耗能管

有效

• 申請號: 201620070276.1
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN205348445U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 陳凱;杭振園
• 申請（專利權）人: 浙江交通職業技術學院
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E01D19/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

技術領域

本實用新型涉及一種耗能管，應用于橋梁工程、海洋工程以及建筑工程領域中，尤其適用于上述各領域處于地震地區的結構中。

背景技術

近年來，隨著國民經濟的不斷發展，大跨度、超高、海洋平臺以及空間結構在我國如雨后春筍一般發展起來，其中，很多結構均采用鋼管為基本單位構件組成的。鋼管構件容易在承載力破壞之前發生整體失穩，這將導致結構的破壞，為了預防這種破壞，常用方法為：1、提高鋼管有效截面；2、提高鋼材的牌號；3、在鋼管中灌注混凝土形成鋼管混凝土構件。然而，上述兩種方法存在以下幾種缺陷：1)、鋼材牌號越大，結構的延性將越差；2)、加大鋼材的有效截面，厚壁鋼管焊接的連接方式，帶來殘余應力的影響，而且隨著鋼管厚度或強度的加大，殘余應力峰值將增大，疲勞強度也會顯著下降；3)、合成混凝土的原料均為不可再生的資源，嚴重違背了我國可持續性發展戰略，鋼材與混凝土之間的剝離強度低，鋼與混凝土之間的相互約束作用有限；4)、鋼-混凝土復合材料構件在復雜荷載環境作用下，仍容易出現側向彎曲失穩，且其耗能性能較差；5)、材料利用率差經濟性能較差。

發明內容

為了克服已有鋼管構件的延性、抗疲勞性能、抗沖擊性能、穩定性、耐久性、承載力和耗能性能較差的不足,本實用新型提供了一種具備良好的延性、抗疲勞性能、抗沖擊性能、穩定性、耐久性、承載力、和耗能性能的新型防屈曲耗能管。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種新型防屈曲耗能管，包括約束外管、核心耗能內管和蓋板，所述核心耗能內管同軸間隙設置于約束外管中；

核心耗能內管的環向上開有至少兩列耗能裝置，每列耗能裝置中有至少兩個耗能孔洞；在相鄰列耗能裝置之間的核心耗能內管外壁設置縱向加勁肋，在相鄰的縱向加勁肋之間設有橫向加勁裝置；

所述約束外管的兩端分別與蓋板固定連接，所述核心耗能內管兩端均伸出所述蓋板并密封連接。

進一步，至少兩個耗能孔洞之間等間隔布置。

再進一步，至少兩個橫向加勁裝置之間等間隔布置。

更進一步，所述耗能孔洞形狀為矩形、圓形或橢圓。

所述縱向加勁肋與約束外管的長度相同。

所述縱向加勁肋的高度為約束外管內徑與核心耗能內管外徑之差減去1～2mm。

所述橫向加勁肋厚度和縱向加勁肋厚度相同。

所述橫向加勁肋外弧邊緣與縱向加勁肋邊緣相齊平。

本實用新型中，核心耗能內管四周間隔焊制n塊縱向加勁肋以及m個橫向加勁裝置，在n塊縱向加勁肋以及m個橫向加勁裝置外設置約束外管，可以有效提高鋼管構件的穩定承載力，從而提高材料的利用率；“耗能”在于在核心耗能內管四周等角度間隔設置耗能孔洞，當耗防屈曲耗能管在受到除均勻軸心面荷載的往復作用或者地震等動力荷載，內力傳至耗能孔洞截面時，由于突然出現截面削弱的情況，應力較非削弱截面要大很多，耗能孔洞邊緣金屬材料出現面內彈塑性變形，此時，耗能孔洞邊緣金屬與耗能內管非開口部分一起參與耗能。

本實用新型的有益效果主要表現在：1、采用加勁夾層結構，由于開有約束外管和n塊縱向加勁板以及m個橫向加勁裝置的存在，可以更加有效地防止管發生屈曲破壞，有效地提高結構的抗壓、抗彎、抗剪承載力，抗疲勞性能，耗能性能，穩定性，安全性和耐久性能。2、在核心耗能內管上設置b列耗能裝置，每列耗能裝置包含a個耗能孔洞，往復荷載或地震荷載的作用下耗能孔洞將參與耗能工作，提高了防屈曲耗能管的耗能能力。3、在具有相同穩定承載力的情況下，本發明中的防屈曲耗能管構件材料密度低較純鋼管構件或鋼混凝土組合構件的重量輕，減少建造時所需的材料用量，內管內和內管與外觀之間空隙處可布置各類設備與線路。

附圖說明

圖1為新型防屈曲耗能管的結構示意圖；

圖2為核心耗能管示意圖；

圖3為圖1在A-A截面圖；

圖4為圖1在B-B截面圖；

圖5為新型防屈曲耗能管的結構爆炸圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。

參照圖1～圖5，一種新型防屈曲耗能管，包括約束外管1、核心耗能內管2和蓋板，所述核心耗能內管2同軸間隙設置于約束外管1中；

核心耗能內管2的環向上開有至少兩列耗能裝置，每列耗能裝置中有至少兩個耗能孔洞6；在相鄰列耗能裝置之間的核心耗能內管2外壁設置縱向加勁肋，在相鄰的縱向加勁肋之間設有橫向加勁裝置；