[發明專利]一種大變形滑輪組自定心屈曲約束支撐

有效

• 申請號: 202010532161.0
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111733996B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 謝欽;周臻;周雨辰;段莉;孟少平
• 申請（專利權）人: 貴州理工學院
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 重慶信航知識產權代理有限公司 50218
• 代理人: 吳從吾

本發明公開了一種大變形滑輪組自定心屈曲約束支撐，包括矩形中套管、位于矩形中套管內的矩形內套管、套在矩形中套管外的矩形外套管、設置在矩形中套管兩端的兩塊外端板、設置在矩形內套管兩端的兩塊內端板、設置在內端板靠近矩形內套管一側的滑輪，設置在矩形內套管內的第一組預拉桿和第二組預拉桿，設置在矩形中套管和矩形外套管之間的核心板，核心板的一端與矩形中套管的一端連接，核心板的另一端與矩形外套管的另一端連接；第一組預拉桿繞過與一端的內端板連接的滑輪后，第一組預拉桿的兩端分別錨固于另一端外端板和另一端內端板；第二組預拉桿繞過與另一端的內端板連接的滑輪后，第二組預拉桿的兩端分別錨固于一端外端板和一端內端板。

技術領域

本發明屬于土木工程領域，涉及一種用于減小工程結構地震災害的大變形滑輪組自定心屈曲約束支撐。

背景技術

地震給人類帶來極其嚴重的災難。傳統的抗震設計采用的是延性設計方法，即在地震作用下，通過結構部分構件的提前屈服和破壞，但整體不至于喪失功能，依靠構件的塑性變形來耗散大部分的地震能量，從而達到保證主體結構安全的目的。但構件的塑性變形會導致結構在震后產生較大的殘余變形，從而大幅提高結構的修復難度。

為控制結構的殘余變形，可將由預拉桿、套管、端板和耗能核心板組成的自定心屈曲約束支撐引入結構中。地震時，自定心屈曲約束支撐憑借施加在預拉桿中的預張力能有效克服耗能部件的塑性變形，從而顯著減小結構的殘余變形，使其達到自定心的效果。由于預拉桿的屈服或斷裂均會導致自定心屈曲約束支撐的預張力損失，進而影響結構殘余變形的控制效果，因此在自定心屈曲約束支撐的工作過程中預拉桿應處于彈性階段，這要求預拉桿需具備較大的彈性延伸率。在預應力結構工程領域應用較為成熟的鋼絞線和鋼絲繩均由于彈性延伸率較小而無法適用于自定心屈曲約束支撐。為滿足結構的變形需求，通常選取具有較大彈性延伸率的纖維筋或具有超彈性特征的形狀記憶合金作為預拉桿材料，但這些材料一方面加工難度較高，另一方面也存在錨固技術不夠成熟的問題。上述問題也限制了自定心屈曲約束支撐在土木工程領域的推廣和運用。

發明內容

技術問題：本發明針對現有自定心屈曲約束支撐對預拉桿彈性延伸率需求較大，傳統預應力材料無法滿足要求的問題，提供一種可有效減小對預拉桿彈性延伸率需求的大變形滑輪組自定心屈曲約束支撐。

技術方案：本發明的大變形滑輪組自定心屈曲約束支撐，包括矩形中套管、位于所述矩形中套管內的矩形內套管、套在矩形中套管外的矩形外套管、設置在矩形中套管兩端的兩塊外端板、設置在矩形內套管兩端的兩塊內端板、設置在內端板靠近矩形內套管一側的滑輪，設置在矩形內套管內的第一組預拉桿和第二組預拉桿，設置在矩形中套管和矩形外套管之間的核心板，核心板的一端與矩形中套管的一端連接，核心板的另一端與矩形外套管的另一端連接。

進一步的，第一組預拉桿繞過與一端的內端板連接的滑輪后，第一組預拉桿的兩端分別錨固于另一端外端板和另一端內端板，第二組預拉桿繞過與另一端的內端板連接的滑輪后，第二組預拉桿的兩端分別錨固于一端外端板和一端內端板。

所述的外端板和內端板上分別設有供預拉桿穿過的孔洞和孔洞。

所述的矩形中套管和矩形外套管均不與外端板焊接，矩形內套管不與內端板焊接。

有益效果：本發明與現有技術相比，具有以下優點：

(1)本技術方案有效的減小了自定心屈曲約束支撐對預拉桿彈性延伸率需求。本技術方案不僅采用兩組預拉桿串聯的形式，使得每組預拉桿的變形量僅為支撐變形量的一半，而且還引入了滑輪組的設計，通過鋼絲繩在滑輪組上纏繞的構造形式，在自定心屈曲約束支撐有限的長度內盡可能設置足夠長的鋼絲繩，以降低對預拉桿的彈性延伸率需求。