專利名稱：自復(fù)位屈曲約束支撐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自復(fù)位屈曲約束支撐。
背景技術(shù)：
可恢復(fù)功能結(jié)構(gòu)是一種新型的抗震結(jié)構(gòu)體系，是基于性能的抗震設(shè)計指導(dǎo)思想下產(chǎn)生的。自復(fù)位結(jié)構(gòu)體系是可恢復(fù)功能結(jié)構(gòu)體系中的一種，這種結(jié)構(gòu)體系能夠在地震過后回到初始位置，結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的殘余變形很小，繼而保證了結(jié)構(gòu)在地震中不倒塌，并且繼續(xù)使用。支撐在結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系中是一道非常重要的防線。普通支撐受壓與受拉性能不同，受壓時易失穩(wěn)；傳統(tǒng)屈曲約束支撐在受很大拉力時，殘余變形大。本發(fā)明提出一種自復(fù)位屈曲約束支撐不但能提供支撐的作用，在地震中消耗地震能力，在地震后，預(yù)應(yīng)力筋的初始拉應(yīng)力還能讓芯材回復(fù)到初始位置，使支撐的殘余變形降到最低，減小結(jié)構(gòu)的殘余位移。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有支撐的不足而提供一種具有自復(fù)位以及耗能能力的支撐，該支撐既能在地震中消耗地震能量，又能在震后回復(fù)到初始位置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種自復(fù)位屈曲約束支撐，包括芯材、鋼管套筒、無粘結(jié)材料、砂漿、預(yù)應(yīng)力筋、橡膠塊、鋼板和錨具。 所述的芯材，其中間段是屈服段，由低屈服點(diǎn)鋼制成；兩端的形狀相同，是非屈服段，兩端的橫截面面積大于中間段的橫截面面積。該芯材縱向貫穿于鋼管套筒中，且位于鋼管套筒的中心位置，中間段的屈服段在鋼管套筒內(nèi)部，兩端的非屈服段伸出鋼管套筒外；
所述的砂漿充滿于芯材與鋼管套筒之間，砂漿和芯材之間有一層無粘結(jié)材料作為隔離層。砂漿的四角處有預(yù)應(yīng)力筋孔道，該孔道供預(yù)應(yīng)力筋穿過。所述的橡膠塊，位于鋼管套筒的兩端，橡膠塊的中心部位有方孔，該方孔供芯材的端部穿過，橡膠塊的四角處有圓孔，這些圓孔供預(yù)應(yīng)力筋穿過。所述的鋼板，緊貼著橡膠塊的外側(cè)，與橡膠塊上的方孔和圓孔對應(yīng)位置，鋼板上面有同樣的方孔和圓孔，這些方孔和圓孔分別供芯材的端部和預(yù)應(yīng)力筋穿過。所述的錨具，錨固在鋼板上。在預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固固定后，鋼板與芯材焊接成為一體。所述的預(yù)應(yīng)力筋，為無粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋。本發(fā)明在地震作用下通過易屈服的芯材反復(fù)拉壓滯回耗能。在地震動結(jié)束之后，自復(fù)位屈曲約束支撐仍能回復(fù)到初始位置，使支撐構(gòu)件幾乎無殘余變形，能夠繼續(xù)工作。本發(fā)明可廣泛用于工程結(jié)構(gòu)中，在地震作用時，既實(shí)現(xiàn)了芯材的耗能作用，又可以在震后恢復(fù)到初始狀態(tài)，同時更換簡單快捷。本發(fā)明構(gòu)造簡單，施工方便，有利于實(shí)行大規(guī)模的推廣應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明自復(fù)位屈曲約束支撐側(cè)面圖。圖2為本發(fā)明自復(fù)位屈曲約束支撐俯視圖。圖3為本發(fā)明自復(fù)位屈曲約束支撐芯材和外部套筒，砂漿，橡膠塊組合示意圖。圖4為本發(fā)明自復(fù)位屈曲約束支撐預(yù)應(yīng)力筋張拉過程示意圖。圖5為本發(fā)明自復(fù)位屈曲約束支撐示意圖。圖中標(biāo)號:1為砂衆(zhòng)，2為橡膠塊,3為鋼管套筒,4為芯材,5預(yù)應(yīng)力筋,6為鋼板,7為錨具。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。以圖3、圖4、圖5為例，本發(fā)明自復(fù)位屈曲約束支撐，其包括芯材、鋼管套筒、無粘結(jié)材料、砂漿、無粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋、橡膠塊、鋼板、錨具。將涂有無粘結(jié)材料的芯材4放置于鋼管套筒3正中位置。向鋼管套筒3中填充砂漿1，砂漿中由預(yù)留的預(yù)應(yīng)力筋孔道。然后往鋼管套筒3兩端按置橡膠塊2。如此就得到了如圖1所示的支撐雛形。將鋼板6置于鋼管套筒3兩端，橡膠塊2外側(cè)；將預(yù)應(yīng)力筋5穿過鋼板6，橡膠塊2，砂漿I中的預(yù)留的孔道。張拉預(yù)應(yīng)力筋5，通過錨具7，將預(yù)應(yīng)力筋5錨固在兩端的鋼板6上。張拉錨固后，將兩端的鋼板6與芯材焊接成為整體。至此，完成自復(fù)位屈曲約束支撐的制作。上述的對實(shí)施例的描述是 為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對于本發(fā)明做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.自復(fù)位屈曲約束支撐，其特征在于:包括芯材(4)、鋼管套筒(3)、無粘結(jié)材料、砂漿(I)、預(yù)應(yīng)力筋(5)、橡膠塊(2)、鋼板(6)和錨具(7);其中: 所述的芯材(4)，其中間段是屈服段，由低屈服點(diǎn)鋼制成；兩端的形狀相同，是非屈服段，兩端的橫截面面積大于中間段的橫截面面積；該芯材(4)縱向貫穿于鋼管套筒(3)中，且位于鋼管套筒(3)的中心位置，中間段的屈服段在鋼管套筒(3)內(nèi)部，兩端的非屈服段伸出鋼管套筒(3)夕卜； 所述砂漿(I)充滿于芯材(4)與鋼管套筒(3)之間，砂漿(I)和芯材(4)之間有一層無粘結(jié)材料作為隔離層；砂漿(I)的四角處有預(yù)應(yīng)力筋孔道，該孔道供預(yù)應(yīng)力筋(5)穿過；所述的橡膠塊(2)，位于鋼管套筒(3)的兩端，橡膠塊(2)的中心部位有方孔，該方孔供芯材(4)的端部穿過，橡膠塊(2)的四角處有圓孔，這些圓孔供預(yù)應(yīng)力筋(5)穿過； 所述的鋼板(6)，緊貼著橡膠塊(2)的外側(cè)，與橡膠塊(2)上的方孔和圓孔對應(yīng)位置，鋼板(6)上面有同樣的方孔和圓孔，這些方孔和圓孔分別供芯材(4)的端部和預(yù)應(yīng)力筋(5)穿過； 所述的錨具(7)，錨固在鋼板(6)上；在預(yù)應(yīng)力筋(5)張拉錨固固定后，鋼板(6)與芯材(4)焊接成為一體； 所述預(yù)應(yīng)力筋(5)，為無 粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力筋。
全文摘要
本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種自復(fù)位屈曲約束支撐。該自復(fù)位屈曲約束支撐由芯材、鋼管套筒、無粘結(jié)材料、砂漿、預(yù)應(yīng)力筋、橡膠塊、鋼板、錨具組成。所述的芯材縱向貫穿于鋼管套筒中，中間段的屈服段在鋼管套筒內(nèi)部，兩端的非屈服段伸出鋼管套筒外；砂漿充滿于芯材與鋼管套筒之間，芯材表面有無粘結(jié)材料；橡膠塊位于鋼管套筒的兩端，鋼板緊貼著橡膠塊的外側(cè)，預(yù)應(yīng)力筋穿過砂漿、橡膠塊和鋼板，在張拉錨固固定后，鋼板與芯材焊接成為一體。本發(fā)明在地震作用下通過易屈服的芯材反復(fù)拉壓滯回耗能。在地震動結(jié)束之后，自復(fù)位屈曲約束支撐能回復(fù)到初始位置，使支撐構(gòu)件幾乎無殘余變形，能夠繼續(xù)工作。
文檔編號E04B1/98GK103243835SQ20131019791
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月25日
發(fā)明者呂西林, 劉金成, 周穎 申請人:呂西林, 劉金成, 周穎