本實(shí)用新型涉及一種新型串聯(lián)型防屈曲耗能支撐，屬于土木工程結(jié)構(gòu)消能減震技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

防屈曲支撐(BRB)是作為金屬消能減震器的一種，滯回曲線(xiàn)飽滿(mǎn)，可使結(jié)構(gòu)獲得較大阻尼比，降低地震作用；同時(shí)還可改變結(jié)構(gòu)體系的傳力規(guī)律，緩解其他抗側(cè)力構(gòu)件所承擔(dān)的地震剪力；經(jīng)大震損壞后還可及時(shí)更換，且不影響結(jié)構(gòu)的正常使用。

然而現(xiàn)有的防屈曲支撐構(gòu)件存在以下不足之處：

(1)、現(xiàn)有的防屈曲支撐軸向剛度調(diào)節(jié)機(jī)制單一，難以滿(mǎn)足工業(yè)化生產(chǎn)。防屈曲支撐軸向剛度一般通過(guò)耗能段、過(guò)渡段、連接段三部分的截面面積及其長(zhǎng)度的比例關(guān)系進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)需要。然而這樣會(huì)帶來(lái)如下問(wèn)題：首先，軸向剛度單一調(diào)節(jié)機(jī)制使得針對(duì)同一項(xiàng)目中不同承載力、不同軸向剛度的防屈曲支撐要分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)每個(gè)防屈曲支撐分別進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，以便確定耗能段、過(guò)渡段、連接段三部分的截面面積及其長(zhǎng)度的比例關(guān)系，這樣無(wú)形的增加了工作量，大大降低了工作時(shí)效；再者，軸向剛度單一調(diào)節(jié)機(jī)制使得防屈曲支撐內(nèi)芯耗能單元成為一個(gè)整體，然而對(duì)于長(zhǎng)度較長(zhǎng)，承載力較小的防屈曲支撐，其內(nèi)芯耗能單元受到機(jī)械加工殘余應(yīng)力及初始撓度位移較大等因素的影響，構(gòu)件耗能能力受到大大地影響。

(2)、現(xiàn)有防屈曲支撐構(gòu)件剛度退化較快，易使建筑結(jié)構(gòu)在地震作用過(guò)程成為不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有的防屈曲支撐構(gòu)件多為單一芯材耗能構(gòu)件，由防屈曲支撐構(gòu)件的等效二折線(xiàn)本構(gòu)模型可知，該構(gòu)造形式使得構(gòu)件屈服后軸向剛度僅為初始彈性剛度的2%～5%，嚴(yán)重的剛度退化使得建筑結(jié)構(gòu)整體剛度瞬時(shí)大大減少，在重力作用下，建筑結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。

綜上所述，鑒于現(xiàn)有防屈曲支撐軸向剛度機(jī)制單一化，不利于工業(yè)化生產(chǎn)、加工初始缺陷較大及軸向剛度退化快等缺陷問(wèn)題，我公司提出一種新型串聯(lián)型防屈曲耗能支撐，以有效解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新型串聯(lián)型防屈曲耗能支撐，能夠?qū)崿F(xiàn)不同地震設(shè)防水準(zhǔn)下的分級(jí)耗能，具有軸向剛度機(jī)制多樣化、軸向剛度退化慢等特點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種新型串聯(lián)型防屈曲耗能支撐，包括串聯(lián)在一起的第一分段、第二分段以及二者之間的連接段，第一分段和第二分段均包括外圍約束單元、設(shè)置于外圍約束單元內(nèi)的內(nèi)芯耗能單元、設(shè)置在外圍約束單元內(nèi)的內(nèi)填混凝土、設(shè)置在內(nèi)芯耗能單元與內(nèi)填混凝土之間的無(wú)粘結(jié)層；

內(nèi)芯耗能單元包括耗能鋼板和十字形設(shè)置在耗能鋼板上的加勁肋，耗能鋼板與內(nèi)填混凝土之間、以及加勁肋與內(nèi)填混凝土之間均設(shè)有無(wú)粘結(jié)層，用于與連接段連接的加勁肋未伸出耗能鋼板的相應(yīng)端部；

連接段包括用于與加勁肋連接的搭接鋼板、設(shè)置在外圍約束單元上的外圍鋼板、設(shè)置在外圍鋼板內(nèi)的內(nèi)填混凝土、無(wú)粘結(jié)層，無(wú)粘結(jié)層分別設(shè)置在內(nèi)填混凝土與搭接鋼板、耗能鋼板、加勁肋之間。

本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：耗能鋼板的長(zhǎng)度略長(zhǎng)于外圍約束單元，外圍約束單元設(shè)置于耗能鋼板的中部位置。

本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：耗能鋼板呈兩頭寬、中間窄結(jié)構(gòu)，過(guò)渡部分采用弧形過(guò)渡，第一分段的耗能鋼板的中間部分窄于第二分段的耗能鋼板的中間部分。

本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：耗能鋼板的弧形過(guò)渡處設(shè)有間隔部Ⅰ，加勁肋的內(nèi)側(cè)端部設(shè)置有間隔部Ⅱ。

本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：間隔部Ⅰ為兩短邊為弧形的平行四邊形，間隔部Ⅱ?yàn)榘鍫睢?/p>

本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：間隔部Ⅰ和間隔部Ⅱ均為泡沫板。

本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：加勁肋設(shè)置在耗能鋼板的兩端，遠(yuǎn)離連接段的加勁肋與耗能鋼板相應(yīng)端齊平，靠近連接段的加勁肋與耗能鋼板相應(yīng)端具有一定距離。

本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：無(wú)粘結(jié)層為硅膠板，分離效果好。

本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：第一分段的耗能鋼板和第二分段的耗能鋼板的拼接端為齒型，外圍鋼板為箱型套管。

本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：耗能鋼板和加勁肋通過(guò)全熔透T型坡口焊焊接，第一分段和第二分段的耗能鋼板通過(guò)對(duì)接焊全熔透焊接，第一分段和第二分段的拼接處的加勁肋通過(guò)搭接鋼板全熔透對(duì)接焊縫連接，搭接鋼板通過(guò)全熔透T型焊縫焊接在第一分段和第二分段的耗能鋼板上，外圍鋼板通過(guò)角焊縫焊接在第一分段和第二分段的外圍約束單元上。

由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型取得的技術(shù)進(jìn)步是：

本實(shí)用新型分段可在加工廠(chǎng)預(yù)先制作，按不同的屈服承載力及軸向剛度分級(jí)成批生產(chǎn)，當(dāng)實(shí)際項(xiàng)目工程中明確防屈曲支撐屈服承載力，等效軸向剛度等參數(shù)后，可選取不同分級(jí)的防屈曲支撐進(jìn)行組合，達(dá)到設(shè)計(jì)的目的，同時(shí)大大節(jié)省了加工周期，提高了時(shí)效性；多段的連接形式，避免了長(zhǎng)支撐小噸位防屈曲支撐加工初始缺陷較大的問(wèn)題，提高了構(gòu)件的加工質(zhì)量；同時(shí)，通過(guò)調(diào)整防屈曲支撐不同分段中芯材截面及各工作段的長(zhǎng)度，可實(shí)現(xiàn)不同地震設(shè)防下的軸向剛度逐級(jí)退化，分級(jí)耗能的性能指標(biāo)，保證地震作用過(guò)程中建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的同時(shí)，增大其阻尼耗能作用，從而更有效的保護(hù)主體結(jié)構(gòu)安全，具有較大的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型組裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型外觀示意圖；

圖3是本實(shí)用新型芯材結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型中1-1線(xiàn)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型中2-2線(xiàn)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型中3-3線(xiàn)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實(shí)用新型中4-4線(xiàn)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實(shí)用新型中5-5線(xiàn)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、耗能鋼板，2、外圍約束單元，3、間隔部Ⅰ，4、加勁肋，5、間隔部Ⅱ，6、對(duì)接焊縫Ⅰ，7、對(duì)接焊縫Ⅱ，8、搭接鋼板，9、外圍鋼板，12、內(nèi)填混凝土，13、無(wú)粘結(jié)層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

如圖1～圖8所示，一種新型串聯(lián)型防屈曲耗能支撐，包括串聯(lián)在一起的第一分段、第二分段以及二者之間的連接段，第一分段和第二分段均包括外圍約束單元2、設(shè)置于外圍約束單元2內(nèi)的內(nèi)芯耗能單元、設(shè)置在外圍約束單元2內(nèi)的內(nèi)填混凝土12、設(shè)置在內(nèi)芯耗能單元與內(nèi)填混凝土12之間的無(wú)粘結(jié)層13；

內(nèi)芯耗能單元包括耗能鋼板1和十字形設(shè)置在耗能鋼板1上的加勁肋4，耗能鋼板1與內(nèi)填混凝土12之間、以及加勁肋4與內(nèi)填混凝土12之間均設(shè)有無(wú)粘結(jié)層13，用于與連接段連接的加勁肋4未伸出耗能鋼板1的相應(yīng)端部；

連接段包括用于與加勁肋4連接的搭接鋼板8、設(shè)置在外圍約束單元2上的外圍鋼板9、設(shè)置在外圍鋼板9內(nèi)的內(nèi)填混凝土12、無(wú)粘結(jié)層13，無(wú)粘結(jié)層13分別設(shè)置在內(nèi)填混凝土12與搭接鋼板8之間、內(nèi)填混凝土12與耗能鋼板1之間、內(nèi)填混凝土12與加勁肋4之間。

耗能鋼板1的長(zhǎng)度略長(zhǎng)于外圍約束單元2，外圍約束單元2設(shè)置于耗能鋼板1的中部位置。

耗能鋼板1呈兩頭寬、中間窄結(jié)構(gòu)，過(guò)渡部分采用弧形過(guò)渡，第一分段的耗能鋼板1的中間部分窄于第二分段的耗能鋼板1的中間部分。

耗能鋼板1的弧形過(guò)渡處設(shè)有間隔部Ⅰ3，加勁肋4的內(nèi)側(cè)端部設(shè)置有間隔部Ⅱ5。間隔部Ⅰ3為兩短邊為弧形的平行四邊形，間隔部Ⅱ5為板狀、并與加勁肋4的內(nèi)側(cè)端部貼緊。間隔部Ⅰ3和間隔部5Ⅱ均為泡沫板。

加勁肋4設(shè)置在耗能鋼板1的兩端，遠(yuǎn)離連接段的加勁肋4與耗能鋼板1相應(yīng)端齊平，靠近連接段的加勁肋4與耗能鋼板1相應(yīng)端具有一定距離，也就是不與端部齊平。

無(wú)粘結(jié)層13為硅膠板，本例可選用2mm厚的硅膠板。

第一分段的耗能鋼板1和第二分段的耗能鋼板1的拼接端為齒型，易于拼接，外圍鋼板9為箱型套管。

耗能鋼板1和加勁肋4通過(guò)全熔透T型坡口焊焊接，第一分段和第二分段的耗能鋼板1通過(guò)對(duì)接焊全熔透焊接，第一分段和第二分段的拼接處的加勁肋4通過(guò)搭接鋼板8全熔透對(duì)接焊縫連接，搭接鋼板8通過(guò)全熔透T型焊縫焊接在第一分段和第二分段的耗能鋼板1上，外圍鋼板9通過(guò)角焊縫焊接在第一分段和第二分段的外圍約束單元2上。

制作時(shí)，先將：第一分段的加勁肋4與耗能鋼板1通過(guò)全熔透T型坡口焊焊接，間隔部Ⅰ3、間隔部Ⅱ5采用泡沫板填充，無(wú)粘結(jié)層（2mm厚硅膠板）13粘貼在加勁肋4與耗能鋼板1上，然后外套外圍約束單元2、在外圍約束單元2中灌注內(nèi)填混凝土12，共同組成第一分段；

然后：第二分段的加勁肋4與耗能鋼板1通過(guò)全熔透T型坡口焊焊接，間隔部Ⅰ3、間隔部Ⅱ5采用泡沫板填充，無(wú)粘結(jié)層（2mm厚硅膠板）13粘貼在加勁肋4與耗能鋼板1上，然后外套外圍約束單元2、在外圍約束單元2中灌注內(nèi)填混凝土12，共同組成第二分段；

最后：第一分段的耗能鋼板1與第二分段的耗能鋼板1通過(guò)對(duì)接焊縫Ⅱ7全熔透焊接，第一分段的加勁肋4與第二分段的加勁肋4通過(guò)搭接鋼板8全熔透對(duì)接焊縫Ⅰ6連接，同時(shí)搭接鋼板8通過(guò)全熔透T型焊縫焊接在第一分段的耗能鋼板1與第二分段的耗能鋼板1上，搭接鋼板8及加勁肋4外貼無(wú)粘結(jié)層13，外圍鋼板9組成箱型套管通過(guò)角焊縫焊接第一分段和第二分段的外圍約束單元2，使外圍約束單元2成為一個(gè)整體，同時(shí)灌注混凝土12，完成加工。