一種耗能元件及預(yù)應(yīng)力免屈曲耗能支撐構(gòu)件的制作方法
【專利摘要】一種耗能元件及預(yù)應(yīng)力免屈曲耗能支撐構(gòu)件。所述耗能支撐構(gòu)件包括拉索支撐及耗能元件；拉索支撐由Ⅰ號(hào)拉索和Ⅱ號(hào)拉索對(duì)稱斜向布置而成；耗能元件沿軸向安置在拉索之間。其中耗能元件包括外筒、內(nèi)筒、彈簧和螺栓副；外筒為一端面設(shè)有中心孔，另一端面設(shè)有耳環(huán)，其余四面各設(shè)有至少一個(gè)通孔的六面空腔體；內(nèi)筒安置在外筒內(nèi)，由一段圓管和一段管徑遠(yuǎn)大于圓管外徑的矩形鋼管構(gòu)成，圓管的端頭從內(nèi)向外可滑動(dòng)穿入在外筒設(shè)有中心孔中，端面設(shè)有耳環(huán)，矩形鋼管的四個(gè)面上對(duì)應(yīng)外筒設(shè)有的通孔均設(shè)有腰形通孔；彈簧套裝在內(nèi)筒的圓管上；所述外筒與內(nèi)筒通過(guò)所述螺栓副連接為一體。本發(fā)明具有良好的耗能能力，能有效提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，避免壓桿屈曲問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】一種耗能元件及預(yù)應(yīng)力免屈曲耗能支撐構(gòu)件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種建筑結(jié)構(gòu)抗震減災(zāi)的耗能元件及耗能支撐構(gòu)件，更具體地說(shuō)，是涉及一種耗能元件及預(yù)應(yīng)力免屈曲耗能支撐構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0002]為提高框架結(jié)構(gòu)的承載能力和側(cè)向剛度，增大結(jié)構(gòu)建造高度，避免過(guò)多地加大梁柱截面及相應(yīng)的用鋼量，以框架結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，沿結(jié)構(gòu)高度布置一定數(shù)量的支撐所形成的框架-支撐結(jié)構(gòu)是一種經(jīng)濟(jì)有效的常用抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系?，F(xiàn)有支撐主要有按照當(dāng)前規(guī)范設(shè)計(jì)的普通支撐及防屈曲支撐。這兩種支撐存在以下問(wèn)題:普通支撐容易受壓屈曲，其拉壓滯回反應(yīng)明顯不對(duì)稱，大震時(shí)的往復(fù)荷載極易造成支撐本身和連接的失效或破壞，且屈曲后的滯回耗能能力變差，難以有效地消耗地震輸入的能量；防屈曲支撐采用雙線性滯回模型，滯回曲線飽滿，耗能能力強(qiáng)，但這種支撐體系在地震作用后，尤其是大震后，存在很大的殘余變形，使得加固修復(fù)比較困難，甚至無(wú)法修復(fù)，造成了經(jīng)濟(jì)損失并且影響使用；另外，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的維修如果影響建筑使用，會(huì)對(duì)公眾心理帶來(lái)較大的沖擊，導(dǎo)致公眾對(duì)建筑的安全產(chǎn)生懷疑。
[0003]框架-支撐結(jié)構(gòu)在地震或強(qiáng)風(fēng)等水平往復(fù)荷載作用下，支撐構(gòu)件要承受反復(fù)拉壓軸向力，但常規(guī)支撐的受壓穩(wěn)定承載力通常小于其抗拉承載力，受壓時(shí)容易屈曲，受壓屈曲后，其承載能力降低，剛度退化，導(dǎo)致在整個(gè)地震或風(fēng)災(zāi)過(guò)程中，無(wú)法提供穩(wěn)定的耗能能力；支撐構(gòu)件受壓屈曲破壞，也將增大災(zāi)后的維修費(fèi)用。為此，發(fā)明人賀擁軍等提出了單向耗能支撐構(gòu)件(ZL201320455039.3)，單向耗能支撐構(gòu)件在結(jié)構(gòu)各層中成對(duì)反向布置，當(dāng)?shù)卣鸹蝻L(fēng)往復(fù)作用使單向耗能支撐構(gòu)件受壓時(shí)，通過(guò)與支撐垂直的拉桿裝置，使得單向耗能支撐構(gòu)件承受的軸向壓力大大減小或消失，防止單向耗能支撐構(gòu)件受壓屈曲，從而降低災(zāi)后的維修費(fèi)用。但是，僅受拉一側(cè)的支撐構(gòu)件起作用，受壓一側(cè)的支撐構(gòu)件不但沒(méi)起到耗能作用，連最基本的抗側(cè)作用都沒(méi)有，這也造成了極大的資源浪費(fèi)。
[0004]隨著工程技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及材料工藝的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力拉索在建筑結(jié)構(gòu)中的作用日益被工程技術(shù)人員所認(rèn)識(shí)和掌握，預(yù)應(yīng)力拉索的索材也日趨多樣化，有鋼絲繩索體、鋼絞線索體、鋼絲束索體和鋼拉桿索體，帶有預(yù)應(yīng)力拉索的結(jié)構(gòu)越來(lái)越多地應(yīng)用在大跨度公共與工業(yè)建筑中。上海新國(guó)際博覽中心的展覽大廳及南京火車站候車大廳，均以預(yù)應(yīng)力拉桿作為抗風(fēng)支撐；發(fā)明人唐柏鑒等提出的一種預(yù)應(yīng)力巨型支撐-框架結(jié)構(gòu)(ZL20092023698.6)，將預(yù)應(yīng)力拉索作為側(cè)向支撐應(yīng)用到了普通鋼框架領(lǐng)域。研究表明，將大跨預(yù)應(yīng)力拉索作為側(cè)向支撐，預(yù)應(yīng)力為斜向布置的柔性拉索建立了軸向剛度和穩(wěn)定性，使預(yù)緊過(guò)的拉索既可承受拉力，也可承受壓力(只要預(yù)應(yīng)力大于外部荷載引起的壓應(yīng)力)，從而為結(jié)構(gòu)提供彈性約束支撐，且無(wú)需考慮壓桿穩(wěn)定性問(wèn)題。在地震和強(qiáng)風(fēng)作用下，預(yù)應(yīng)力拉索支撐中的內(nèi)力表現(xiàn)為受拉索拉力增大，受壓索拉力減小，由于拉索的高強(qiáng)度特性，受拉索雖然拉力增大，但仍處于彈性階段，受壓索則拉力減小，更是處于彈性階段。因此，必須指出，預(yù)應(yīng)力拉索雖然可以作為側(cè)向支撐，為結(jié)構(gòu)提供抗側(cè)剛度，但它不具有耗散地震和風(fēng)災(zāi)輸入建筑結(jié)構(gòu)的能量的功能，這也正是目前預(yù)應(yīng)力拉索支撐進(jìn)一步突破和廣泛應(yīng)用的瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的普通剛性支撐容易受壓屈曲而預(yù)應(yīng)力拉索支撐又不具有耗散地震和風(fēng)災(zāi)輸入建筑結(jié)構(gòu)的能量的功能的缺陷和技術(shù)問(wèn)題，提供一種耗能元件及預(yù)應(yīng)力免屈曲耗能支撐構(gòu)件。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種耗能元件，包括外筒、內(nèi)筒、彈簧和螺栓副；所述外筒為一端面開(kāi)設(shè)有中心孔，另一端面設(shè)置有第二耳環(huán)，其余四面靠近耳環(huán)端對(duì)稱設(shè)有至少一個(gè)通孔的六面空腔體；所述內(nèi)筒安置在所述外筒內(nèi)，由一段圓管和一段管徑遠(yuǎn)大于圓管外徑的矩形鋼管相連接構(gòu)成，所述圓管的端頭從內(nèi)向外可滑動(dòng)穿入在所述外筒開(kāi)設(shè)有中心孔中，端面還設(shè)置有第一耳環(huán)，所述矩形鋼管的四個(gè)面上對(duì)應(yīng)所述外筒設(shè)有的通孔均設(shè)置有長(zhǎng)徑沿軸向的腰形通孔；所述彈簧套裝在所述內(nèi)筒的圓管上，彈簧的一端抵擋在所述內(nèi)筒的矩形鋼管與圓管相連接的端面上，另一端抵擋在所述外筒開(kāi)設(shè)有中心孔一端的內(nèi)端面上；所述外筒與內(nèi)筒通過(guò)所述螺栓副連接為一體。
[0008]作為本發(fā)明的優(yōu)選，上述所述內(nèi)筒的矩形鋼管的四個(gè)面上還設(shè)置有摩擦元件，所述的摩擦元件由粘彈性材料制成。
[0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選，上述所述的通孔為4個(gè)，2個(gè)一組，偏離并平行軸線對(duì)稱設(shè)置。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選，上述所述的腰形通孔為2個(gè)，偏離并平行軸線對(duì)稱設(shè)置。
[0011]作為本發(fā)明的優(yōu)選，上述所述的連接為焊接。
[0012]作為本發(fā)明的優(yōu)選，上述所述的外筒為可裝配式結(jié)構(gòu)。
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的另一技術(shù)方案是:
[0014]一種包括耗能元件的預(yù)應(yīng)力免屈曲耗能支撐構(gòu)件，包括拉索支撐及耗能元件；所述拉索支撐由I號(hào)拉索和II號(hào)拉索對(duì)稱斜向布置而成，所述拉索包括上半拉索和下半拉索；所述耗能元件沿軸向安置，一端與所述上半拉索相連接，另一端與所述下半拉索相連接，并且所述耗能元件包括外筒、內(nèi)筒、彈簧和螺栓副；所述外筒為一端面開(kāi)設(shè)有中心孔，另一端面設(shè)置有第二耳環(huán)，其余四面靠近耳環(huán)端對(duì)稱設(shè)有至少一個(gè)通孔的六面空腔體；所述內(nèi)筒安置在所述外筒內(nèi)，由一段圓管和一段管徑遠(yuǎn)大于圓管外徑的矩形鋼管相連接構(gòu)成，所述圓管的端頭從內(nèi)向外可滑動(dòng)穿入在所述外筒開(kāi)設(shè)有中心孔中，端面還設(shè)置有第一耳環(huán)，所述矩形鋼管的四個(gè)面上對(duì)應(yīng)所述外筒設(shè)有的通孔均設(shè)置有長(zhǎng)徑沿軸向的腰形通孔；所述彈簧套裝在所述內(nèi)筒的圓管上，彈簧的一端抵擋在所述內(nèi)筒的矩形鋼管與圓管相連接的端面上，另一端抵擋在所述外筒開(kāi)設(shè)有中心孔一端的內(nèi)端面上；所述外筒與內(nèi)筒通過(guò)所述螺栓副連接為一體。
[0015]作為本發(fā)明的優(yōu)選，上述所述的I號(hào)拉索和II號(hào)拉索對(duì)稱斜向布置的形式為“X”形或“V”形中的任一種，與水平線的夾角為30?60度。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比所具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為:
[0017]本發(fā)明能有效提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，避免傳統(tǒng)剛性支撐的壓桿屈曲問(wèn)題。在一般地震或風(fēng)災(zāi)情況下，拉索中的內(nèi)力變化量小于摩擦元件產(chǎn)生的摩擦力，內(nèi)筒與外筒之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，本發(fā)明充當(dāng)一個(gè)普通的雙向支撐構(gòu)件提供結(jié)構(gòu)所需的抗側(cè)剛度。結(jié)構(gòu)承受強(qiáng)烈地震或嚴(yán)重風(fēng)災(zāi)時(shí)，拉索中內(nèi)力變化量大于摩擦元件產(chǎn)生的摩擦力，內(nèi)筒與外筒之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，從而有效耗散地震或風(fēng)傳輸給主結(jié)構(gòu)的能量，起到分災(zāi)功能。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明的一種預(yù)應(yīng)力免屈曲耗能支撐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明的一種預(yù)應(yīng)力免屈曲耗能支撐構(gòu)件中的耗能元件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為圖2所示耗能元件中的內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為圖2所示耗能元件中的外筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為圖2所示耗能元件的A-A剖面圖；
[0023]圖6為圖2所示耗能元件的B-B剖面圖；
[0024]圖7為圖2所示耗能元件的左視圖；
[0025]圖8為圖3所示內(nèi)筒的俯視圖；
[0026]圖9為圖4所示外筒的俯視圖；
[0027]圖10為本發(fā)明應(yīng)用于多層鋼框架結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0028]圖中:100-拉索支撐；110-1號(hào)拉索；111-1號(hào)拉索上半索；112_ I號(hào)拉索下半索；120-1I號(hào)拉索；121-1I號(hào)拉索上半索；122-1I號(hào)拉索下半索；200_耗能元件;210_內(nèi)筒；211_圓管；212_矩形鋼管；213_左側(cè)端板；214_矩形鋼管左側(cè)擋板；215_摩擦元件；216-腰形通孔；220_外筒；221-外管；222_外筒左側(cè)擋板；223_右側(cè)端板；224_通孔；230-彈簧；240_螺栓副；250_耳環(huán)；251_第一耳環(huán)；252_第二耳環(huán)；300_鋼框架
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0030]如圖1所示，本發(fā)明的一種包括耗能元件的預(yù)應(yīng)力免屈曲耗能支撐構(gòu)件，包括拉索支撐100及耗能元件200，與水平線的夾角為30?60度；其中所述拉索支撐100由I號(hào)拉索110及II號(hào)拉索120成“X”形交叉布置，其中所述I號(hào)拉索110包括上半拉索111和下半拉索112 ;所述耗能元件200沿軸向安置，采用銷釘，一端與所述上半拉索111相連接，另一端與所述下半拉索112相連接，所述II號(hào)拉索120包括上半拉索121和下半拉索122 ；所述耗能元件200沿軸向安置，采用銷釘，一端與所述上半拉索121相連接，另一端與所述下半拉索122相連接。其中所述的I號(hào)拉索110及II號(hào)拉索120的索體材料均為鋼絲繩、鋼絞線、鋼絲束和鋼拉桿中的任意一種。
[0031]如圖2至圖9所示，為一種使用于預(yù)應(yīng)力免屈曲耗能支撐構(gòu)件中的耗能元件，包括內(nèi)筒210、外筒220、彈簧230、螺栓副240及耳環(huán)250 ;其中內(nèi)筒210由圓管211、矩形鋼管212、貼于矩形鋼管212外側(cè)的摩擦元件215、左側(cè)端板213、矩形鋼管左側(cè)擋板214構(gòu)成，所述矩形鋼管212、矩形鋼管左側(cè)擋板214、圓管211、左側(cè)端板213依次焊接連接；所述外筒220由外管221、外筒左側(cè)擋板222、右側(cè)端板223構(gòu)成的六面空腔體，外筒左側(cè)擋板222開(kāi)設(shè)有一中心孔，焊接于外管221左側(cè)，端面設(shè)置有第一耳環(huán)251 ;右側(cè)端板223固接連接于外管221右側(cè)，端面設(shè)置有第二耳環(huán)252 ;外管221的四個(gè)面上靠近第二耳環(huán)252端分別設(shè)有4個(gè)通孔224，2個(gè)為一組，偏離并平行軸線對(duì)稱排列；所述內(nèi)筒210安置在所述外筒220內(nèi)，所述內(nèi)筒210的矩形鋼管212的四個(gè)面上對(duì)應(yīng)所述外筒220的外管221的四個(gè)面上設(shè)有的通孔224均設(shè)置有長(zhǎng)徑沿軸向的腰形通孔216 ;外筒220與內(nèi)筒210通過(guò)螺栓副240連為一體；彈簧230套置在圓管211上，彈簧230左端連接外筒左側(cè)擋板222，彈簧230右端連接矩形鋼管左側(cè)擋板214。
[0032]圖10所示，為將本發(fā)明的包括耗能元件的預(yù)應(yīng)力免屈曲耗能支撐構(gòu)件設(shè)置在一個(gè)五層四跨的普通鋼框架300中的一個(gè)具體實(shí)施例，包括耗能元件的預(yù)應(yīng)力免屈曲耗能支撐構(gòu)件貼緊框架平面，所述I號(hào)拉索110與II號(hào)拉索120成“X”形布置，I號(hào)拉索110的兩端分別錨固于所述鋼框架300左下角及鋼框架300右側(cè)頂點(diǎn)上，II號(hào)拉索120的兩端分別錨固于所述鋼框架300右下角及鋼框架300左側(cè)頂點(diǎn)上。所述螺栓副240在I號(hào)拉索110及II號(hào)拉索120預(yù)張拉前僅處于自然擰緊狀態(tài)，即保證所述內(nèi)筒210、外筒220能發(fā)生自由的相對(duì)滑動(dòng)。將I號(hào)拉索110及II號(hào)拉索120對(duì)稱張拉至常規(guī)使用狀態(tài)，預(yù)張拉過(guò)程中所述內(nèi)筒210與外筒220相互背離，所述彈簧230被相互靠近的外筒左側(cè)擋板222及矩形鋼管左側(cè)擋板214壓縮，完成預(yù)張拉并達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)彈簧230中的壓力等于I號(hào)拉索110及II號(hào)拉索120中的預(yù)拉力，所述彈簧230在所述內(nèi)筒210與外筒220之間起到傳力的作用。二次擰緊螺栓副240，矩形鋼管212與外管221之間產(chǎn)生壓緊力，從而耗能元件200靠貼于矩形鋼管外側(cè)的摩擦元件215產(chǎn)生的摩擦力來(lái)承受外荷載及傳遞索力。在地震或風(fēng)往復(fù)作用下，I號(hào)拉索110及II號(hào)拉索120中的內(nèi)力將以常規(guī)使用狀態(tài)下的索力(預(yù)拉力)為基準(zhǔn)，在一定范圍內(nèi)上下浮動(dòng)。在一般地震或風(fēng)災(zāi)情況下，I號(hào)拉索110及II號(hào)拉索120中的內(nèi)力變化量小于貼于矩形鋼管外側(cè)的摩擦元件215產(chǎn)生的最大靜摩擦力，所述內(nèi)筒210與外筒220之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，所述彈簧230中的壓力不變，耗能元件215充當(dāng)一個(gè)普通的傳力構(gòu)件。本發(fā)明的一種包括耗能元件的預(yù)應(yīng)力免屈曲耗能支撐構(gòu)件充當(dāng)一個(gè)普通的雙向支撐構(gòu)件提供結(jié)構(gòu)所需的抗側(cè)剛度。結(jié)構(gòu)承受強(qiáng)烈地震或嚴(yán)重風(fēng)災(zāi)時(shí)，I號(hào)拉索110及II號(hào)拉索120中內(nèi)力變化量大于貼于矩形鋼管外側(cè)的摩擦元件215產(chǎn)生的最大靜摩擦力，所述內(nèi)筒210與外筒220之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)摩擦耗能，本發(fā)明的一種包括耗能元件的預(yù)應(yīng)力免屈曲耗能支撐構(gòu)件成為雙向耗能支撐。
[0033]具體的說(shuō)，在如圖10所示方向向右的水平荷載作用下，所述I號(hào)拉索110為受拉索，I號(hào)拉索上半索111的內(nèi)力先增大:若此內(nèi)力增加量小于貼于矩形鋼管外側(cè)的摩擦元件215產(chǎn)生的最大靜摩擦力，所述外筒220對(duì)所述內(nèi)筒210產(chǎn)生一個(gè)背向I號(hào)拉索上半索111的靜摩擦力，靜摩擦力大小等于I號(hào)拉索上半索111的內(nèi)力增加量，從而所述內(nèi)筒210保持受力平衡，相對(duì)的，所述內(nèi)筒210也會(huì)傳給所述外筒220 —個(gè)背向I號(hào)拉索下半索112的靜摩擦力，為保持外筒220受力平衡，I號(hào)拉索下半索112的內(nèi)力增加量要等于該靜摩擦力，從而實(shí)現(xiàn)了 I號(hào)拉索上半索111與I號(hào)拉索下半索112之間的力傳遞；若此內(nèi)力增加量大于貼于矩形鋼管外側(cè)的摩擦元件215產(chǎn)生的最大靜摩擦力，則內(nèi)筒210與外筒220之間將背向滑動(dòng)，所述彈簧230繼續(xù)被壓縮，貼于矩形鋼管外側(cè)的摩擦元件215摩擦耗能。
[0034]具體的說(shuō)，在如圖10所示方向向右的水平荷載作用下，所述II號(hào)拉索120為受壓索(外部水平荷載引起的壓應(yīng)力小于預(yù)應(yīng)力)，II號(hào)拉索上半索121的內(nèi)力先減小:若此內(nèi)力減小量小于貼于矩形鋼管外側(cè)的摩擦元件215產(chǎn)生的最大靜摩擦力，所述外筒220對(duì)所述內(nèi)筒210產(chǎn)生一個(gè)指向II號(hào)拉索上半索121的靜摩擦力，靜摩擦力大小等于II號(hào)拉索上半索121的內(nèi)力減小量，從而內(nèi)筒210保持受力平衡，相對(duì)的，內(nèi)筒210也會(huì)傳給外筒220 —個(gè)指向II號(hào)拉索下半索122的靜摩擦力，為保持外筒220受力平衡，II號(hào)拉索下半索122的內(nèi)力減小量要等于該靜摩擦力，從而實(shí)現(xiàn)II號(hào)拉索上半索121與II號(hào)拉索下半索122之間的力傳遞；若此內(nèi)力減小量大于貼于矩形鋼管外側(cè)的摩擦元件215產(chǎn)生的最大靜摩擦力，則內(nèi)筒210與外筒220之間將在彈簧230壓力的驅(qū)動(dòng)下相向滑動(dòng)，貼于矩形鋼管外側(cè)的摩擦元件215摩擦耗能。
[0035]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種耗能元件，其特征在于，包括外筒、內(nèi)筒、彈簧和螺栓副；所述外筒為一端面開(kāi)設(shè)有中心孔，另一端面設(shè)置有第二耳環(huán)，其余四面靠近耳環(huán)端對(duì)稱設(shè)有至少一個(gè)通孔的六面空腔體；所述內(nèi)筒安置在所述外筒內(nèi)，由一段圓管和一段管徑遠(yuǎn)大于圓管外徑的矩形鋼管相連接構(gòu)成，所述圓管的端頭從內(nèi)向外可滑動(dòng)穿入在所述外筒開(kāi)設(shè)有中心孔中，端面還設(shè)置有第一耳環(huán)，所述矩形鋼管的四個(gè)面上對(duì)應(yīng)所述外筒設(shè)有的通孔均設(shè)置有長(zhǎng)徑沿軸向的腰形通孔；所述彈簧套裝在所述內(nèi)筒的圓管上，彈簧的一端抵擋在所述內(nèi)筒的矩形鋼管與圓管相連接的端面上，另一端抵擋在所述外筒開(kāi)設(shè)有中心孔一端的內(nèi)端面上；所述外筒與內(nèi)筒通過(guò)所述螺栓副連接為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耗能元件，其特征在于，所述內(nèi)筒的矩形鋼管的四個(gè)面上還設(shè)置有摩擦元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耗能元件，其特征在于，所述的摩擦元件由粘彈性材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耗能元件，其特征在于，所述的通孔的數(shù)量為4個(gè)，2個(gè)一組，偏離并平行軸線對(duì)稱設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耗能元件，其特征在于，所述的腰形通孔的數(shù)量為2個(gè)，偏離并平行軸線對(duì)稱設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耗能元件，其特征在于，所述的連接為焊接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耗能元件，其特征在于，所述的外筒為可裝配式結(jié)構(gòu)或整體式結(jié)構(gòu)中的一種。
8.一種包括權(quán)利要求1?7任意一項(xiàng)所述的耗能元件的預(yù)應(yīng)力免屈曲耗能支撐構(gòu)件，其特征在于，包括拉索支撐及耗能元件；所述拉索支撐由I號(hào)拉索和II號(hào)拉索對(duì)稱斜向布置而成，所述拉索包括上半拉索和下半拉索；所述耗能元件沿軸向安置，一端與所述上半拉索相連接，另一端與所述下半拉索相連接，并且所述耗能元件包括外筒、內(nèi)筒、彈簧和螺栓副；所述外筒為一端面開(kāi)設(shè)有中心孔，另一端面設(shè)置有第二耳環(huán)，其余四面靠近耳環(huán)端對(duì)稱設(shè)有至少一個(gè)通孔的六面空腔體；所述內(nèi)筒安置在所述外筒內(nèi)，由一段圓管和一段管徑遠(yuǎn)大于圓管外徑的矩形鋼管相連接構(gòu)成，所述圓管的端頭從內(nèi)向外可往返穿入在所述外筒開(kāi)設(shè)有中心孔中，端面還設(shè)置有第一耳環(huán)，所述矩形鋼管的四個(gè)面上對(duì)應(yīng)所述外筒設(shè)有的通孔均設(shè)置有長(zhǎng)徑沿軸向的腰形通孔；所述彈簧套裝在所述內(nèi)筒的圓管上，彈簧的一端抵擋在所述內(nèi)筒的矩形鋼管與圓管相連接的端面上，另一端抵擋在所述外筒開(kāi)設(shè)有中心孔一端的內(nèi)端面上；所述外筒與內(nèi)筒通過(guò)所述螺栓副連接為一體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的預(yù)應(yīng)力免屈曲耗能支撐構(gòu)件，其特征在于，所述的I號(hào)拉索和II號(hào)拉索對(duì)稱斜向布置的形式為“X”形或“V”形中的任一種。
【文檔編號(hào)】E04B1/98GK103967158SQ201410151963
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】顧盛, 唐柏鑒, 陳滿軍, 曹潔 申請(qǐng)人:江蘇科技大學(xué), 昆山市建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心