[發明專利]一種新型裝配式帶SMA自復位屈曲約束支撐裝置

在審

• 申請號: 202110931523.8
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113982343A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 冉曉偉;石宇
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

發明提供了一種新型裝配式帶SMA自復位屈曲約束支撐裝置。該裝置的自復位體系使得整體結構無論受壓還是受拉均使SMA索材受拉而為結構提供可觀的自復位性能。該裝置的耗能體系又使整體結構具備優異的耗能性能。因此當整體結構通過外部連接系統應用于工程中時，可實現建筑結構小震及中震不壞、大震可更換的抗震功能，保證建筑僅產生較小殘余變形的同時兼備優異耗能性能，可滿足建筑結構正常使用極限狀態及承載能力極限狀態設計中的剛度、耗能及承載力需求。

技術領域

本發明涉及結構工程技術領域，特別是屈曲約束支撐裝置。

背景技術

中國地處世界上兩個最大的地震集中發生地帶—環太平洋地震帶與歐亞地震帶，發生在中國的地震又多又強，使得中國成為世界上蒙受地震傷害最多的國家之一，因此建筑結構的抗震性能對于人民生命財產安全具有重要意義，地震對于建筑結構的危害主要來源于地震產生的橫波，橫波使基礎產生較大的運動加速度，從而使結構承受巨大側向力，因此結構剛度、延性及耗能性能成為結構抗震能力的衡量指標。

傳統的建筑結構，采用延性抗震理念進行設計，以節點塑性變形或支撐屈曲約束為代價有效耗散地震能量，但因耗能而產生的過大殘余變形使建筑物震后立即喪失其了使用功能，甚至永久失效，極不利于震后災民安置及城市經濟財產安全，需要進一步改進。現有技術中，大多自復位耗能支撐耗能形式單一，多僅利用材料耗能或摩擦耗能，導致整體支撐耗能性能不佳，同時由于此類自復位耗能支撐多依賴各部件之間產生滑動大位移來制造自復位位移差量，因而產生相對位移的各部件間必須無連接，這樣往往造成結構剛度僅由自復位索材受拉剛度提供，整體結構剛度不足，在承受側向力時產生較大側移而不滿足建筑規范及正常使用要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型裝配式帶SMA自復位屈曲約束支撐裝置，其特征在于:一字形支撐核心、外U型鋼、內U型鋼、若干螺栓I、若干螺栓II、異形構件Ⅰ和異形構件Ⅱ。

所述外U型鋼的U型槽內部容納一字形支撐核心和內U型鋼。所述一字形支撐核心為板狀材料，其兩端是位于外U型鋼外部的連接端板。所述一字形支撐核心的上下板面分別面向內U型鋼和外U 型鋼。所述內U型鋼的U型槽口背向一字形支撐核心，內U型鋼的U 型槽內部容納異形構件Ⅰ和異形構件Ⅱ。

所述異形構件Ⅰ包括水平段I、垂直段I、水平段II和垂直段 II。垂直段I、水平段II和垂直段II組成U形，水平段II位于該U形槽口中的板面為摩擦面I。所述異形構件Ⅱ呈L形，包括水平段 III和垂直段III。水平段III位于L形半包圍區域內的表面為摩擦面II。所述異形構件Ⅰ和異形構件Ⅱ組成異形組合體。在二者組合在一起后，垂直段II與摩擦面II接觸。垂直段III與摩擦面I接觸。垂直段I與垂直段III通過SMA索I連接。垂直段III與垂直段II通過SMA索II連接。

所述異形組合體與一字形支撐核心通過螺栓II連接。所述外U 型鋼和內U型鋼通過螺栓I連接。

進一步，還包括槽鋼蓋板。所述槽鋼蓋板通過螺栓I與外U型鋼和/或內U型鋼。所述槽鋼蓋板與外U型鋼圍成筒狀結構，所述異形組合體和內U型鋼穿入在筒狀結構的內腔中。

進一步，所述一字形支撐核心由中間的屈服段、兩端的連接端板，以及連接屈服段和連接端板的過渡段構成。

所述連接端板是開孔的梯形，這些開孔用于與異形組合體和外部構件連接。

所述屈服段的寬度小于過渡段和連接端板的寬度。

進一步，還包括限位桿。所述限位桿穿過一字形支撐核心，將一字形支撐核心限位于內U形鋼和/或外U形鋼。進一步，所述一字形支撐核心的上下板面分別與內U型鋼和外U型鋼留有1～2mm空隙，為一字形支撐核心受壓屈曲提供變形空間。

進一步，所述外U形鋼的U型槽內部的兩側具有滑槽。所述滑槽與一字形支撐核心平齊。

進一步，外U形鋼的U形槽口兩側具有凸緣，形成與槽鋼蓋板連接的企口。