[發明專利]一種含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐

在審

• 申請號: 201710180042.1
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106907040A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 胡寶琳;芮正青
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙)31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本發明涉及一種含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐，屬于工程結構抗震與消能減震技術領域。

背景技術

提高建筑物和構筑物抵抗地震能力的傳統方法是優化結構體系，通過調整構件的尺寸、配筋等方法增強結構構件本身的強度、剛度和延性來抵抗地震作用和耗散地震輸入能量，這種抗震措施的抗震性能有限，影響結構的整體布局，在地震作用下會使結構體系發生破壞，造成很大的震后修復費用。

隨著結構減震技術的發展，減震裝置正被廣泛使用，其原理是通過減震裝置來消耗部分的地震能量，從而減少結構的損傷，保證結構的安全。傳統的屈曲約束支撐便是其中一種，即在低屈服鋼芯板外圍套上外部約束構件，一般以斜撐的形式布置在建筑結構的層間對角位置。在地震作用下，芯板的反復拉壓變形可以耗散地震能量，同時外部約束構件又有效防止了芯板的屈曲，保證了支撐的持續耗能和剛度的提供。在正常使用狀態和多遇地震情況下，傳統屈曲約束支撐僅使用芯板的軸向剛度，未使用外部約束構件的軸向剛度，因此提高結構抗側剛度較小。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐。在正常使用狀態和多遇地震情況下，可以合理利用屈曲約束支撐外部約束構件的軸向剛度，提高屈曲約束支撐的整體軸向剛度，有助于提升結構抗側剛度；在中震和罕遇地震情況下，外部約束構件軸向剛度不作為屈曲約束支撐整體剛度的一部分，屈曲約束支撐剛度發生變化后，可提升結構的減震效果。

為了達到以上的目的，本發明所采用的方案是：

一種含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐，包括芯板、加勁肋、加勁肋板、填充材料、帶凹槽鋼板、外部約束構件、鉛芯材料、頂升裝置，所述芯板外圍設置外部約束構件，芯板與外部約束構件之間設置填充材料，填充材料與芯板之間涂有無黏結材料，芯板的兩端上下兩側設置加勁肋，加勁肋上部固定加勁肋板，所述帶凹槽鋼板固定在外部約束構件內部，其位置與加勁肋板的位置相對應，所述加勁肋板和帶凹槽鋼板緊密接觸，在加勁肋板的上表面以及帶凹槽鋼板的下表面開有位置完全重合的凹槽，兩塊鋼板凹槽之間放置鉛芯材料，加勁肋板、帶凹槽鋼板以及外部約束構件在同一位置處開孔，頂升裝置的一端置于開孔中，另一端置于芯板上。

所述頂升裝置包括滑輪槽、滑輪、連桿、柱體，所述滑輪槽固定在芯板表面，所述滑輪置于滑輪槽中，能夠沿滑槽滑動，所述滑輪通過連桿與柱體連接，柱體置于加勁肋板、帶凹槽鋼板以及外部約束構件在同一位置處的開孔中。

所述外部約束構件為方鋼管或圓鋼管。所述芯板采用低屈服鋼芯板。

與現有技術相比，本發明具有如下的優點：

本發明裝置剛度可變，初始受力時，屈曲約束支撐芯板與約束結構同時提供軸向剛度，大大提高了結構的抗側剛度；中震和罕遇地震時，芯板與約束結構脫開，剛度變小，使整體結構吸收地震能量減小，進而達到提高結構減震效果的目的。本發明抗震概念設計清晰、結構構造簡單、所用材料成本低廉，施工方便，便于更換。

附圖說明

圖1為本發明含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐的芯板整體示意圖。

圖2為本發明含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐的含鉛芯材料時芯板整體示意圖。

圖3為本發明含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐的外部約束構件整體示意圖。

圖4為圖2和圖3結合整體示意圖。

圖5為本發明含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐的頂升裝置示意圖。

圖6為本發明含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐的滑輪槽整體示意圖。

圖7為本發明含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐的滑輪槽俯視圖。

圖8為圖5和圖6的整體示意圖。

圖9為本發明含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐整體示意圖。

圖10為本發明含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐端部詳圖。

圖11為本發明含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐俯視圖。

圖12為本發明含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐側視圖。

圖13為圖11的C-C剖視圖。

圖14為圖11的D-D剖視圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施例作進一步說明。