[發明專利]雙扭轉防失穩裝置的支撐架

有效

• 申請號: 201811051871.0
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN109057490B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 崔迪
• 申請（專利權）人: 大連大學
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 劉斌

本分案申請公開了一種雙扭轉防失穩裝置的支撐架，屬于建筑減震領域，用于解決為了解決現有支撐主要依靠內芯變形耗能的問題，技術要點是：包括兩個固定于所述平行內壁(10)的橫架(14)，其分別位于兩個渦旋彈簧(13)的上方，及一貫穿橫架(14)、渦旋彈簧(13)及齒輪(12)的豎軸(15)，所述渦旋彈簧(13)由限位卡槽(13)(16)限位于所述平行內壁(10)上，效果是：將耗能內芯軸向荷載承擔分散于扭轉平面承擔。

本申請是申請號201710348998.8 ，申請日2017-05-17，發明名稱“具有雙扭轉防失穩裝置的防屈曲支撐”的分案申請。

技術領域

本發明屬于建筑減震領域，涉及一種具有雙扭轉防失穩裝置的防屈曲支撐。

背景技術

傳統的土木工程結構支撐主要有：中心支撐、偏心支撐、耗能隅撐、耗能框架支撐等支撐形式，大多數支撐主要通過變形來消耗地震能量，達到減輕地震災害的目的。由于結構構件具有彈塑性的特性，這些耗能支撐不可避免地會發生一些損傷、變形，不利于能量的耗散，對建筑物的安全性有影響。

消能減震技術近年來受到了國內外學者的青睞，原理是通過采用附加裝置或一定的方法，有效的消耗地震輸入結構的能量。從能量耗散的角度看，地震輸入結構的總能量是固定的，通過耗能構件消耗掉的能量越多，結構本身需消耗的能量就越小，結構本身的地震響應就越小，從而能夠有效的保護主體結構在地震下不受破壞。從動力學的角度看，耗能裝置安裝到結構中，增加了結構的阻尼，增加了結構耗散的能量。因此，消能減震技術的廣泛研究和應用能夠顯著的提高結構的抗震性能。

防屈曲支撐（Buckling-Restrained Brace）作為一種兼具抗側承載力與耗能能力的消能減震構件，近年來引起了越來越多學者的關注，并在日本、美國和中國得到廣泛應用。防屈曲支撐主要由三部分構成，即核心單元（芯材）、約束單元和滑動機制單元。防屈曲支撐的主要特點是芯材在壓力和拉力下都可以達到屈服，從而有效地耗散地震能量。同時約束單元可以提供側撐與約束、防止芯材在受壓時發生整體或局部失穩。此外，滑動機制單元是在核心單元與約束單元間提供滑動界面，用無粘結材料或空隙相隔離，以確保內芯獨自承擔軸向力。因此，防屈曲支撐不僅可以給結構提供側向剛度，同時還消除了傳統支撐框架體系中支撐屈曲問題，確保在強震時具有更強更穩定的能量耗散能力。此外，防屈曲支撐還具有設計靈活、安裝方便、便于更換等優點，既可用于新建建筑也可用于結構抗震加固和改造，既可以用于鋼結構體系也可以用于混凝土結構體系。

盡管防屈曲支撐有諸多優點，但是防屈曲支撐構件是通過內芯的彈塑性變形耗散地震輸入能量，導致結構在經歷大震作用后產生較大的殘余變形而難以修復，因此，設計出地震中不發生破壞或僅發生可以迅速修復破壞的結構，將成為可持續發展工程抗震的重要研究方向之一。前人在防屈曲支撐端部附加摩擦阻尼器，但是摩擦阻尼器在大震過后，摩擦阻尼器由于支撐屈曲而不易拆卸；此外，傳統自復位支撐通過加復位筋實現自復位功能，但是初始狀態需要施加預應力，預應力能否準確施加和預應力的損失都會嚴重影響支撐的耗能能力；內芯更換頻率與維護成本高。

發明內容

為了解決現有支撐主要依靠內芯變形耗能，導致內芯在地震中可能過早失去作用，并且內芯由于外約束的原因，失穩問題可能出現，更換及維護成本高，不具有自復位能力的問題，本發明提出如下技術方案：

一種具有雙扭轉防失穩裝置的防屈曲支撐，包括耗能內芯、擋板、連接板及約束外套筒，約束外套筒罩接于耗能內芯的外周，且沿耗能內芯軸線方向的兩端部向外延伸出約束外套筒，并由擋板連接在連接板上，約束外套筒具有一組相對且平行的平行內壁，耗能內芯與其平行，耗能內芯沿其軸線方向被罩接在約束外套筒內部的一端部與該端部對應的約束外套筒的內壁之間的空間中安裝第一扭轉防失穩裝置；且所述耗能內芯的另一端部與該端部對應的約束外套筒的內壁之間的空間中安裝第二扭轉防失穩裝置。