[發明專利]一種具有雙屈服點的雙芯材多重鋼管全鋼防屈曲支撐

在審

• 申請號: 201811367069.2
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109306810A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 朱緒林;楊彬;鄭旭;付海清
• 申請（專利權）人: 山東省工程地震研究中心
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 陳曉敏

本發明公開了一種具有雙屈服點的雙芯材多重鋼管全鋼防屈曲支撐，其具有雙屈服點，抗震耗能能力良好，承載力高，能滿足高層、大跨度建筑在地震作用下的支撐承載力需求，其技術方案為：包括內芯材管件和外芯材管件，內芯材管件采用低屈服點鋼材制成，外芯材管件采用高屈服點鋼材制成。所述內芯材管件套設于外芯材管件內部，且內芯材管件和外芯材管件之間具有設定空隙；所述內芯材管件和外芯材管件兩端均固定于端部連接板，所述內芯材管件內套設有內約束套管，內約束套管一端與兩端部連接板二者之一固定，內約束套管另一端懸空；所述外芯材管件外部套設有外約束套管，外約束套管一端與兩端部連接板二者之另一固定，外約束套管另一端懸空。

技術領域

本發明涉及建筑工程技術領域，涉及一種新型的減震耗能支撐構件，特別是涉及一種具有雙屈服點的雙芯材多重鋼管全鋼防屈曲支撐。

背景技術

框架-支撐體系作為一種延性良好的結構體系常用于抗震結構中，采用支撐的結構體系在建筑結構中應用十分廣泛。普通支撐受壓會產生屈曲現象，當支撐受壓屈曲后，剛度和承載力急劇降低。在地震作用下，支撐的內力在受壓和受拉兩種狀態下往復變化。當支撐由壓曲狀態逐漸變至受拉狀態時，支撐的內力以及剛度接近為零。因而普通支撐在反復荷載作用下滯回性能較差。為解決普通支撐受壓屈曲以及滯回性能差的問題，在支撐外部設置套管，約束支撐的受壓屈曲，構成防屈曲支撐。

防屈曲支撐橫向通常由三部分組成，包括核心耗能芯材、側向支撐約束構件和無粘結材料。傳統防屈曲支撐其耗能芯材通常為單芯材，無粘結材料通常為混凝土或砂漿。在地震作用下，荷載完全由單個芯材承擔，側向約束構件和無粘結材料約束芯材防止其在受壓時發生屈曲，以保證芯材在受拉和受壓時都能屈服。傳統單芯材防屈曲支撐在小震和中震作用下具有足夠的剛度，滯回耗能性能良好。但在大震作用下，傳統防屈曲支撐通常以全截面達到屈服甚至損壞為主要特征，在屈服耗能后導致剛度的喪失，尤其是當遇到罕遇地震時，該類防屈曲支撐的滯回耗能能力往往不能滿足預期設計地震要求，導致剛度過早喪失，最終防屈曲支撐失效。

防屈曲支撐的核心受力構件又可劃分成三個區域：約束屈服段、約束非屈服段和無約束非屈服段。為了保證防屈曲支撐在受力過程中僅在約束屈服段產生屈曲，需保證端部連接的可靠性，確保防屈曲支撐的無約束非屈服段始終保持彈性狀態。傳統防屈曲支撐通常是增大無約束非屈服段的強度，如增大端部面積或采用加勁肋等。為避免應力集中，還需要使約束非屈服段截面變化平緩，造成制造困難。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種具有雙屈服點的雙芯材多重鋼管全鋼防屈曲支撐，其具有雙屈服點，抗震耗能能力良好，承載力高，能滿足高層、大跨度建筑在地震作用下的支撐承載力需求。

為了實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種具有雙屈服點的雙芯材多重鋼管全鋼防屈曲支撐，包括內芯材管件和外芯材管件，所述內芯材管件套設于外芯材管件內部，且內芯材管件和外芯材管件之間具有設定空隙；

所述內芯材管件和外芯材管件兩端均固定于端部連接板，所述內芯材管件內套設有內約束套管，內約束套管一端與兩端部連接板二者之一固定，內約束套管另一端懸空；

所述外芯材管件外部套設有外約束套管，外約束套管一端與兩端部連接板二者之另一固定，外約束套管另一端懸空。

進一步的，所述內芯材管件和內約束套管之間具有設定空隙。

進一步的，所述外芯材管件和外約束套管之間具有設定空隙。

進一步的，所述內芯材管件采用低屈服點鋼材制成，外芯材管件采用高屈服點鋼材制成。

優選的，所述內芯材管件的管壁上開設至少一個凹槽或孔洞。

進一步的，所述凹槽或孔洞為多個時，多個凹槽或孔洞在內芯材管件的管壁上對稱均勻布設。