[發(fā)明專利]一種分階耗能屈曲約束支撐

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110678729.4
• 申請(qǐng)日: 2021-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN113374104A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張慶;姚激;張蕾;馬曉菊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué);云南穩(wěn)磊減震科技有限公司
• 主分類號(hào): E04B1/98
• 分類號(hào): E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 昆明金科智誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 53216
• 代理人: 楊釗霞

本發(fā)明公開了一種分階耗能屈曲約束支撐，包括芯材和外圍約束部件，芯材包括端部、整體彈性連接段和核心單元，每種核心單元均包括耗能軸力單元、耗能軸力單元彈性連接段和耗能軸力單元連接過渡段，耗能軸力單元的兩端通過耗能軸力單元彈性連接段和耗能軸力單元連接過渡段分別連接于兩段整體彈性連接段，每種核心單元之間的耗能軸力單元的耗能段長(zhǎng)度不等，每種核心單元的表面均設(shè)置有無粘結(jié)層。本發(fā)明通過設(shè)置多種核心單元，每種核心單元之間的耗能軸力單元的耗能段長(zhǎng)度不等，在抗震過程中，耗能長(zhǎng)度短的耗能軸力單元先被耗能，耗能長(zhǎng)度長(zhǎng)的耗能軸力單元后被耗能，來實(shí)現(xiàn)多階段耗能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土木工程結(jié)構(gòu)抗震防災(zāi)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種分階耗能屈曲約束支撐。

背景技術(shù)

近年來，隨著減隔震技術(shù)的不斷發(fā)展與日趨成熟，減隔震產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)工程中得到廣泛的應(yīng)用，屈曲約束支撐解決了普通支撐受壓易于屈曲的問題，滯回曲線飽滿，構(gòu)件能夠在地震作用下充分耗能，且易于制作、安裝，得到業(yè)內(nèi)專家及廣大結(jié)構(gòu)工程師的一致認(rèn)可，其應(yīng)用日益廣泛。

目前，在我國工程上普遍應(yīng)用的屈曲約束支撐為一階耗能，且承載力大，在多遇地震作用下構(gòu)件保持彈性，無法為結(jié)構(gòu)提供阻尼，其耗能能力在中、大震時(shí)才能體現(xiàn)。因此，屈曲約束支撐可以不附加結(jié)構(gòu)阻尼，構(gòu)件性能設(shè)計(jì)為在多遇地震作用階段為彈性，構(gòu)件在設(shè)防地震或罕遇地震作用階段才屈服耗能，而且只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)階段耗能；在多遇地震作用階段屈曲約束支撐作用與普通支撐無異，到設(shè)防地震或罕遇地震作用階段屈曲約束支撐真正發(fā)揮屈曲約束支撐的優(yōu)勢(shì)；若把傳統(tǒng)屈曲約束支撐耗能階段設(shè)計(jì)在多遇地震作用階段，不但構(gòu)件承載力就會(huì)非常低，而且構(gòu)件其它性能指標(biāo)難以滿足罕遇地震作用階段要求，工程適用范圍會(huì)非常受限。

一般來說，屈曲約束支撐構(gòu)造包括彈性連接段、屈服耗能段、約束機(jī)制、無粘結(jié)材料等。而傳統(tǒng)屈曲約束支撐屈服耗能段為整體截面和同種鋼材，截面尺寸固定的屈服耗能段若采用高屈服點(diǎn)鋼，則構(gòu)件承載力高，延性差；若采用低屈服點(diǎn)鋼，則構(gòu)件承載力低，延性好；而且不管采用何種鋼材，在地震作用下構(gòu)件屈服耗能反應(yīng)只有一種可能。因此，傳統(tǒng)的屈曲約束支撐無構(gòu)造可能來實(shí)現(xiàn)分階段耗能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種分階耗能屈曲約束支撐，通過設(shè)置多種核心單元，每種核心單元之間的耗能軸力單元的耗能段長(zhǎng)度不等，在抗震過程中，耗能長(zhǎng)度短的耗能軸力單元先被耗能，耗能長(zhǎng)度長(zhǎng)的耗能軸力單元后被耗能，來實(shí)現(xiàn)多階段耗能，具有易于加工、制作和施工方便的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種分階耗能屈曲約束支撐，包括芯材和外圍約束部件，所述外圍約束部件套設(shè)于所述芯材的周側(cè)，所述芯材包括兩個(gè)端部、兩段整體彈性連接段和至少兩種核心單元，每種核心單元均連接于兩段整體彈性連接段之間，兩個(gè)端部分別設(shè)于兩段整體彈性連接段遠(yuǎn)離所述核心單元的一端，每種核心單元均包括多個(gè)耗能軸力單元、兩段耗能軸力單元彈性連接段和兩個(gè)耗能軸力單元連接過渡段，多個(gè)耗能軸力單元的兩端通過兩段耗能軸力單元彈性連接段分別連接于兩段整體彈性連接段，兩個(gè)耗能軸力單元連接過渡段分別設(shè)于兩段整體彈性連接段與多種耗能軸力單元的連接處，每種核心單元的總長(zhǎng)度均相等，每種核心單元之間的所述耗能軸力單元的耗能段長(zhǎng)度不等，所述芯材于所述外圍約束部件內(nèi)的表面均設(shè)置有無粘結(jié)層。

本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：每種核心單元之間的所述耗能軸力單元的材料不同。

本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述耗能軸力單元的橫截面均呈“一”字型；至少兩種核心單元的橫截面組合呈“一”字型、“十”字型、“T”字型、“工”字型或“H”字型。

本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述外圍約束部件包括鋼套管與填充料，所述填充料設(shè)于所述鋼套管內(nèi)。

本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述鋼套管的橫截面呈矩形、正方形或圓形。

本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述填充料為混凝土或砂漿。