[發(fā)明專利]一種多級自恢復(fù)型消能支撐及其消能方法

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• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112392163A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚平;趙嘯峰;米鵬;陳林;龍耀球;周福霖
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 付茵茵

1.一種多級自恢復(fù)型消能支撐，其特征在于：包括中部定位板和位于中部定位板左右兩側(cè)的承載力不同的兩個(gè)二級防屈曲單元；二級防屈曲單元包括連接節(jié)點(diǎn)、支撐核心構(gòu)件、外套鋼管、滑動承重板、耗能鋼棒、固定承重板、鋼架支撐、形狀記憶合金棒、限位塊；外套鋼管的內(nèi)端與中部定位板固定；連接節(jié)點(diǎn)、支撐核心構(gòu)件、滑動承重板、耗能鋼棒、固定承重板、鋼架支撐、中部定位板從外向內(nèi)依次相接，支撐核心構(gòu)件靠內(nèi)的一段、滑動承重板、耗能鋼棒、固定承重板、鋼架支撐均位于外套鋼管內(nèi)，支撐核心構(gòu)件的中部穿過外套鋼管的外端；外套鋼管的內(nèi)壁設(shè)有防止滑動承重板向外滑移的限位塊；外套鋼管的外端和滑動承重板之間設(shè)有形狀記憶合金棒；兩個(gè)二級防屈曲單元排列成一字形。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種多級自恢復(fù)型消能支撐，其特征在于：形狀記憶合金棒的外端穿過外套鋼管的外端，形狀記憶合金棒的外端連接固定螺栓，從而將形狀記憶合金棒的外端安裝在外套鋼管的外端；形狀記憶合金棒的內(nèi)端穿過滑動承重板，形狀記憶合金棒的內(nèi)端連接固定螺栓，從而將形狀記憶合金棒的內(nèi)端安裝在滑動承重板上。

3.按照權(quán)利要求2所述的一種多級自恢復(fù)型消能支撐，其特征在于：每個(gè)二級防屈曲單元均包括多根形狀記憶合金棒，多根形狀記憶合金棒環(huán)繞支撐核心構(gòu)件呈圓周均布。

4.按照權(quán)利要求3所述的一種多級自恢復(fù)型消能支撐，其特征在于：支撐核心構(gòu)件采用橫截面為方形的桿狀結(jié)構(gòu)；外套鋼管為方形管，內(nèi)端貫穿，外端面設(shè)有供支撐核心構(gòu)件穿過的孔以及供形狀記憶合金棒穿過的孔；固定承重板、滑動承重板、中部定位板的橫截面均為方形；耗能鋼棒的橫截面為方形；鋼架支撐的數(shù)量為四根，在上、下、前、后方向環(huán)繞耗能鋼棒設(shè)置。

5.按照權(quán)利要求4所述的一種多級自恢復(fù)型消能支撐，其特征在于：二級防屈曲單元還包括兩組限位板，一組固定在滑動承重板的內(nèi)側(cè)，一組固定在固定承重板的外側(cè)；每組限位板均包括四個(gè)限位板，排列成十字形，中間留有供耗能鋼棒卡入的空間。

6.按照權(quán)利要求1所述的一種多級自恢復(fù)型消能支撐，其特征在于：支撐核心構(gòu)件和滑動承重板之間、固定承重板和鋼架支撐之間、鋼架支撐和中部定位板之間均采用剛性連接。

7.按照權(quán)利要求1所述的一種多級自恢復(fù)型消能支撐，其特征在于：主體結(jié)構(gòu)上裝有節(jié)點(diǎn)板，連接節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)板通過高強(qiáng)螺栓連接。

8.一種多級自恢復(fù)型消能支撐的消能方法，采用權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的一種多級自恢復(fù)型消能支撐，其特征在于：通過形狀記憶合金棒和耗能鋼棒的伸縮變形耗散能量，以提高構(gòu)件的承載力；通過形狀記憶合金棒提供自恢復(fù)能力；初始狀態(tài)時(shí)，形狀記憶合金棒處于不受力的狀態(tài)；地震時(shí)，兩側(cè)二級防屈曲單元的承載力的不同，承載力小的二級防屈曲單元作為第一階段的耗能構(gòu)件，承載力大的二級防屈曲單元作為第二階段的耗能構(gòu)件；小震時(shí)，僅由承載力小的二級防屈曲單元發(fā)揮作用；大震時(shí)，兩側(cè)二級防屈曲單元均發(fā)揮作用。

9.按照權(quán)利要求8所述的一種多級自恢復(fù)型消能支撐的消能方法，其特征在于：通過設(shè)計(jì)形狀記憶合金棒的數(shù)量、位置、長度、橫截面積提供相應(yīng)的承載力和自恢復(fù)力；兩個(gè)二級防屈曲單元的承載力不同，兩個(gè)二級防屈曲單元的形狀記憶合金棒的自恢復(fù)力不同。

10.按照權(quán)利要求8所述的一種多級自恢復(fù)型消能支撐的消能方法，其特征在于：通過設(shè)計(jì)耗能鋼棒的大小、長度和橫截面積提供相應(yīng)的承載力；通過設(shè)計(jì)支撐核心構(gòu)件的長度、橫截面積和形狀提供相應(yīng)的承載力；兩個(gè)二級防屈曲單元的承載力不同。