[發明專利]一種屈曲支撐裝置及其制備方法

有效

• 申請號: 201710368216.7
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107023090B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 宋彧
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 11350 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 湯東鳳<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種屈曲支撐裝置及其制備方法。該裝置包括管柱體、封頭；管柱體由(2n+1)層鋼管組裝而成，管柱體包括n層屈曲層鋼管、(n+1)層約束層鋼管；約束層鋼管與屈曲層鋼管之間相間套裝，且管柱體的最內層以及最外層均為約束層；n為≥1的自然數；屈曲層鋼管兩端部分別固接在一封頭上，約束層鋼管長度不大于屈曲層鋼管長度。本發明裝置通過單封頭與屈曲層鋼管端部固接，或者多級封頭分別與屈曲層鋼管端部固接后再將多級封頭通過螺栓緊固的方式制備得到。本發明提出一種多層屈曲支撐的概念，能使鋼管約束型屈曲支撐既有恰當的承載能力，又有理想的屈曲效果。

技術領域

本發明屬于建筑技術領域，尤其涉及一種屈曲支撐裝置及其制備方法。

背景技術

屈曲支撐裝置是一種給新建(或既有)土木工程結構能起到支撐作用、耗能作用的備損專用裝置，即結構物受地震作用時讓該裝置的屈曲來保護結構物主體。這種技術屬于土木工程領域，在結構的新建設計、加固設計中均可應用。

已經成熟的屈曲支撐裝置按照工作原理分，有整體約束型和裝配約束型兩大類；按照材料的特點分，有鋼筋混凝土約束型、鋼管混凝土組合約束型、純鋼約束型等；按照外形形狀分，有柱型和梭型兩類。在整體鋼管約束型裝置當中，已經有單層屈曲的產品存在(因加上兩層約束層，共計有三層鋼管，故又稱三重屈曲支撐)。對于單層屈曲支撐，當需要強調承載能力時，就需要增加鋼管的厚度，而鋼管厚度的增加會降低支撐的屈曲能力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種屈曲支撐裝置及其制備方法，旨在解決現有單層屈曲支撐無法在滿足高承載力的同時，又能避免鋼管厚度的增加對屈曲性能不利影響的問題。

本發明是這樣實現的，一種屈曲支撐裝置，該裝置包括管柱體、封頭；其中，

所述管柱體由(2n+1)層鋼管組裝而成，所述管柱體包括n層屈曲層鋼管、(n+1)層約束層鋼管；所述約束層鋼管與屈曲層鋼管之間相間套裝，且管柱體的最內層以及最外層均為約束層；所述n為≥1的自然數；

所述屈曲層鋼管兩端部分別固接在一封頭上，所述約束層鋼管長度不大于屈曲層鋼管長度。

優選地，所述封頭由共圓心螺孔的n級封頭構成；其中，

第X級封頭直徑大于第X層屈曲層鋼管內徑，且第X級封頭直徑不大于第(X+1)層屈曲層鋼管內徑；

所述第X層屈曲層鋼管兩端分別固接第X級的對應封頭，且n級封頭之間共圓心螺孔內穿入螺桿并配合螺母緊固；

1≤X＜n。

本發明進一步公開了一種屈曲支撐裝置的制備方法，該屈曲支撐裝置包括管柱體、封頭；其中，

所述管柱體由(2n+1)層鋼管組裝而成，所述管柱體包括n層屈曲層鋼管、(n+1)層約束層鋼管；所述約束層鋼管與屈曲層鋼管之間相間套裝，且管柱體的最內層以及最外層均為約束層；所述n為≥1的自然數；

所述屈曲層鋼管兩端部分別固接一對應封頭，所述約束層鋼管長度不大于屈曲層鋼管長度；

所述封頭由共圓心螺孔的n級封頭構成；其中，

第X級封頭直徑大于第X層屈曲層鋼管內徑，且第X級封頭直徑不大于第(X+1)層屈曲層鋼管內徑；

所述第X層屈曲層鋼管兩端分別固接第X級的對應封頭，且n級封頭之間共圓心螺孔內穿入螺桿并配合螺母緊固；

1≤X＜n；

上述屈曲支撐裝置的制備方法包括以下步驟：

(1)將第1級封頭螺孔內插入螺桿，并將螺桿頭部固定在第1級封頭內側；