多段屈服型屈曲約束耗能支撐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防領(lǐng)域，特別涉及一種多段屈服型屈曲約束耗能支撐。
【背景技術(shù)】
[0002]屈曲約束耗能支撐是一種在受拉和受壓時(shí)均能達(dá)到屈服而不失穩(wěn)的軸力構(gòu)件，與傳統(tǒng)支撐相比具有更穩(wěn)定的力學(xué)性能。應(yīng)用屈曲約束耗能支撐的建筑結(jié)構(gòu)不但可以增加結(jié)構(gòu)的整體剛度，而且在地震作用下，其受壓時(shí)不會(huì)屈曲的特性可以充分發(fā)揮支撐的耗能能力，使得建筑結(jié)構(gòu)處于安全狀態(tài)，保護(hù)生命財(cái)產(chǎn)的安全，是一種頗具價(jià)值的抗震耗能裝置。
[0003]屈曲約束耗能支撐一般由芯板、外套筒、無(wú)粘結(jié)材料層和混凝土填充層組成。其中芯板一般由耗能段和連接段組成是主要受力單元，外套筒和混凝土填充層主要是約束芯板，防止芯板在受壓狀態(tài)時(shí)發(fā)生屈曲。
[0004]然而目前的屈曲約束耗能支撐只有一個(gè)屈服點(diǎn)，只能在設(shè)計(jì)設(shè)定的屈服力與偶發(fā)地震級(jí)別相匹配的情況下才能最好的發(fā)揮耗能效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型提供了一種多段屈服型型屈曲約束耗能支撐，可以同時(shí)在小震、中震和大震下均能發(fā)揮良好耗能，從而保證建筑結(jié)構(gòu)的安全。
[0006]為了克服上述不足，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是這樣的:
[0007]一種多段屈服型屈曲約束耗能支撐，包括方形外套筒和設(shè)于外套筒內(nèi)的“一”字型芯板，在“一”字型芯板與外套筒所圍成二個(gè)方形區(qū)域內(nèi)設(shè)置混凝土填充層或方形鋼；所述的“一”字型芯板分為5段，中間段為第一耗能段，最外側(cè)的兩段為兩個(gè)連接段，第一耗能段與最外側(cè)的兩個(gè)連接段之間分別為第二耗能段和第三耗能段，第一耗能段的縱截面面積小于第二耗能段的縱截面面積，第二耗能段的縱截面積小于第三耗能段的縱截面面積；
[0008]在外套筒一組相對(duì)邊的內(nèi)壁上對(duì)稱(chēng)設(shè)置有與第一耗能段位置相對(duì)應(yīng)的第一限位擋塊，與第二耗能段位置相對(duì)應(yīng)的第二限位擋塊和與第三耗能段位置相對(duì)應(yīng)的第三限位擋塊；
[0009]在芯板的兩側(cè)邊上的第一耗能段與第二耗能段之間對(duì)稱(chēng)設(shè)置第一限位凸臺(tái)，第一限位凸臺(tái)伸入與之配合的第一限位擋塊與第二限位擋塊之間，且與第一限位擋塊與第二限位擋塊之間留有間隙；
[0010]在芯板的兩側(cè)邊上的第一耗能段與第三耗能段之間對(duì)稱(chēng)設(shè)置第二限位凸臺(tái)，第二限位凸臺(tái)伸入與之配合的第一限位擋塊與第三限位擋塊之間，且與第一限位擋塊與第三限位擋塊之間留有間隙。
[0011]所述的“一”字型芯板的板厚是一致的，芯板的第一耗能段的板寬小于第二耗能段的板寬，第二耗能段的板寬小于第三耗能段的板寬，因而耗能段通過(guò)改變板厚來(lái)改變縱截面的面積的。
[0012]考慮到第一耗能段和第二耗能段受壓時(shí)會(huì)有一定的縱向膨脹，因而所述的第一耗能段與第一限位擋塊之間，第二耗能段與第二限位擋塊之間與第三耗能段與第三限位擋塊之間均留有間隙。
[0013]為了避免芯板因受壓膨脹后與約束體產(chǎn)生摩擦力，所述的“一”字型芯板外表面設(shè)置有無(wú)粘結(jié)材料層。
[0014]本實(shí)用新型還提供另一種多段屈服型屈曲約束耗能支撐，包括方形外套筒和設(shè)于外套筒內(nèi)的“十”字型芯板，在“十”字型芯板與外套筒所圍成四個(gè)方形區(qū)域內(nèi)設(shè)置混凝土填充層或方形鋼，
[0015]所述的“十”字型芯板分為5段，中間段為第一耗能段，最外側(cè)的兩段為兩個(gè)連接段，第一耗能段與最外側(cè)的兩個(gè)連接段之間分別為第二耗能段和第三耗能段，第一耗能段的縱截面面積小于第二耗能段的縱截面面積，第二耗能段的縱截面面積小于第三耗能段的縱截面面積；
[0016]在外套筒四面內(nèi)壁上對(duì)應(yīng)設(shè)置有與第一耗能段位置相對(duì)應(yīng)的第一限位擋，與第二耗能段位置相對(duì)應(yīng)的第二限位擋塊和與第三耗能段位置相對(duì)應(yīng)的第三限位擋塊；
[0017]在“十”字型芯板的四側(cè)邊上的第一耗能段與第二耗能段之間對(duì)應(yīng)設(shè)置第一限位凸臺(tái)，第一限位凸臺(tái)伸入與之配合的第一限位擋塊與第二限位擋塊之間，且與第一限位擋塊與第二限位擋塊之間留有間隙；
[0018]在“十”字型芯板的四側(cè)邊上的第一耗能段與第三耗能段之間對(duì)應(yīng)設(shè)置第二限位凸臺(tái)，第二限位凸臺(tái)分別伸入與之配合的第一限位擋塊與第三限位擋塊之間，且與第一限位擋塊與第三限位擋塊之間留有間隙。
[0019]組成“十”字型芯板的橫向板和縱向板的板厚是一致的，第一耗能段的橫向板和縱向板的板寬分別小于第二耗能段的橫向板和縱向板的板寬，第二耗能段的橫向板和縱向板的板寬分別小于第三耗能段的橫向板和縱向板的板寬。
[0020]考慮到第一耗能段和第二耗能段受壓時(shí)會(huì)有一定的縱向膨脹，所述的第一耗能段與第一限位擋塊，第二耗能段與第二限位擋塊之間和第三耗能段與第三限位擋塊之間均留有間隙。
[0021]為了避免芯板因受壓膨脹后與約束體產(chǎn)生摩擦力，所述的“十”字型芯板外表面設(shè)置有無(wú)粘結(jié)材料層。
[0022]本實(shí)用新型所述的多段屈服型屈曲約束耗能支撐，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可以實(shí)現(xiàn)抗減工程結(jié)構(gòu)多級(jí)地震設(shè)防，發(fā)生多遇小震時(shí)，第一耗能段相對(duì)于第二耗能段和第三耗能段來(lái)說(shuō)，縱截面積相對(duì)較小，率先進(jìn)入塑性變形耗能，而第二耗能段和第三耗能段縱截面積相對(duì)較大，處于彈性狀態(tài)，不參與耗能；當(dāng)發(fā)生中地震時(shí)，芯板會(huì)受拉和受壓，當(dāng)受拉時(shí)，第一耗能段被拉伸的變形量大于第一限位凸臺(tái)與第二限位擋塊之間和第二限位凸臺(tái)與第三限位擋塊之間留有間隙之和時(shí)，第二限位擋塊和第三限位擋塊對(duì)第一耗能段進(jìn)行限位，使第一耗能段不再繼續(xù)變形，則第二耗能段參與發(fā)生形變，繼續(xù)耗散能量；當(dāng)受壓時(shí)，第一耗能段被壓縮的變形量大于第一限位凸臺(tái)與第一限位擋塊之間和第二限位凸臺(tái)與第一限位擋塊之間留有間隙之和時(shí)，第一限位擋塊對(duì)第一耗能段進(jìn)行限位，使第一耗能段不再繼續(xù)變形，則第二耗能段參與發(fā)生形變，繼續(xù)耗散能量；當(dāng)發(fā)生大地震時(shí)，第一耗能段、第二耗能段和第三耗能段均參與形變，一起耗能能量，此多段屈服型屈曲約束耗能支撐通過(guò)多段耗能耗散地震輸入的能量，而達(dá)到多種震級(jí)下都能達(dá)到良好的耗能效果，保護(hù)建筑安全及人民的生命財(cái)產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為圖1的A-A剖視圖(“一”字型芯板與外套筒所圍成區(qū)域內(nèi)設(shè)置混凝土填充層)；
[0025]圖3為圖1的A-A剖視圖(“一”字型芯板與外套筒所圍成區(qū)域內(nèi)設(shè)置方形鋼)；
[0026]圖4實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5為圖4的A-A剖視圖(“十”字型芯板與外套筒所圍成區(qū)域內(nèi)設(shè)置混凝土填充層)；
[0028]圖6為圖4的A-A剖視圖(“十”字型芯板與外套筒所圍成區(qū)域內(nèi)設(shè)置方形鋼)。
[0029]實(shí)施方式
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0031]實(shí)施例1
[0032]如圖1和圖2所示，一種多段屈服型屈曲約束耗能支撐，包括方形外套筒1、設(shè)于外套筒內(nèi)的“一”字型芯板2，在“一”字型芯板2與外套筒I所圍成二個(gè)方形區(qū)域內(nèi)設(shè)置混凝土填充層6，所述的“一”字型芯板2分為5段，中間段為第一耗能段21，最外側(cè)的兩段為兩個(gè)連接段24，第一耗能段21與最外側(cè)的兩個(gè)連接段24之間分別為第二耗能段22和第三耗能段23，，“一”字型芯板2的板厚是一致的，芯板的第一耗能段21的板寬小于第二耗能段22的板寬，第二耗能段22的板寬小于第三耗能段23的板寬，從而使得第一耗能段21的縱截面面積小于第二耗能段22的縱截面面積，第二耗能段22的縱截面面積小于第三耗能段23的縱截面面積；
[0033]在外套筒I 一組相對(duì)邊的內(nèi)壁上對(duì)稱(chēng)設(shè)置有與第一耗能段21位置相對(duì)應(yīng)的第一限位擋塊11，與第二耗能段22位置相對(duì)應(yīng)的第二限位擋塊12和與第三耗能段23位置相對(duì)應(yīng)的第三限位擋塊13 ;在芯板的兩側(cè)邊上的第一耗能段21與第二耗能段22之間對(duì)稱(chēng)設(shè)置第一限位凸臺(tái)4，第一耗能段21與第三耗能段23之間對(duì)稱(chēng)設(shè)置第二限位凸臺(tái)5，為了對(duì)第一耗能段的變形進(jìn)行限位，第一限位凸臺(tái)4伸入與之配合的第一限位擋塊11與第二限位擋塊12之間，二限位凸臺(tái)5伸入與之配合的第一限位擋塊11與第三限位擋塊13之間；為了使第一段耗能段能夠在適量的范圍內(nèi)自由變形消耗能量，第一限位凸臺(tái)4與第一限位擋塊11與第二限位擋塊12之間留有間隙，第二限位凸臺(tái)5與第一限位擋塊11與第三限位擋塊13之間留有間隙。
[0034]考慮到第一耗能段和第二耗能段受壓時(shí)會(huì)有一定的縱向膨脹，所述的第一耗能段2