新型無屈曲耗能支撐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及建筑科學(xué)領(lǐng)域，尤其是一種新型無屈曲耗能支撐。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，建筑的發(fā)展趨勢是高大化，由鋼構(gòu)件、組合構(gòu)件或鋼筋混凝土構(gòu)件組成的框架結(jié)構(gòu)是建筑物中經(jīng)常被采用的結(jié)構(gòu)形式，為了使建筑具有較強(qiáng)的抗地震或風(fēng)荷載等外力破壞的能力，經(jīng)常需要在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置耗能構(gòu)件。常見的耗能構(gòu)件有粘滯型阻尼器、磁流變阻尼器及金屬阻尼器。其中，金屬阻尼器因?yàn)槟途眯院徒?jīng)濟(jì)性較好，在工程中有較多的應(yīng)用，而現(xiàn)在采用的金屬阻尼器根據(jù)其需要承受的外力，會有不同程度的形變。在需要承受的外力較大時(shí)，則需要較大的形變量，通常尺寸會要求很大，以致于加工、運(yùn)輸和安裝都很困難，而且使用的效果也不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是:提供一種新型無屈曲耗能支撐，它結(jié)構(gòu)簡單，加工、運(yùn)輸和安裝都十分方便，且耗能效果顯著，在外力作用下的結(jié)構(gòu)變形小，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:新型無屈曲耗能支撐，包括外套鋼管，外套鋼管為兩端敞口的結(jié)構(gòu)，在同一個(gè)外套鋼管內(nèi)設(shè)有兩個(gè)沿軸向?qū)ΨQ分布的支撐核心構(gòu)件；在每個(gè)支撐核心構(gòu)件與外套鋼管的內(nèi)壁之間均設(shè)有沿軸心對稱分布的耗能鋼板，在耗能鋼板上設(shè)有均勻分布的耗能縫；耗能鋼板的一側(cè)連接在外套鋼管的內(nèi)壁上，耗能鋼板的另一側(cè)連接在支撐核心構(gòu)件上；在兩個(gè)支撐核心構(gòu)件及其相應(yīng)的耗能鋼板之間設(shè)有伸長縫隙。
[0005]在每個(gè)支撐核心構(gòu)件上連接有2-8個(gè)耗能鋼板。
[0006]所述的外套鋼管的橫截面為圓形或方形。
[0007]在支撐核心構(gòu)件的外端設(shè)有連接節(jié)點(diǎn)。
[0008]耗能鋼板與外套鋼管之間為螺栓連接或焊接；耗能鋼板與支撐核心構(gòu)件之間為螺栓連接或焊接。
[0009]由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用在外套鋼管內(nèi)設(shè)置兩個(gè)具有一定間隙的支撐核心構(gòu)件，通過數(shù)個(gè)開縫的耗能鋼板將外套鋼管與支撐核心構(gòu)件連接起來，當(dāng)水平地震發(fā)生時(shí)，由于阻尼器上下端發(fā)生相對位移，則兩端支撐核心構(gòu)件發(fā)生相對位移，從而帶動與其相連的耗能鋼板與外套鋼管發(fā)生相對位移，耗能鋼板上的開縫之間的鋼條在外力作用下發(fā)生變形，當(dāng)變形達(dá)到一定程度時(shí)，鋼條就發(fā)生屈服破壞，這樣在反復(fù)荷載作用下，鋼條通過反復(fù)的變形來達(dá)到消耗地震能量的目的；該阻尼器能夠通過改變鋼片的厚度、長度及開縫個(gè)數(shù)(由計(jì)算確定)來調(diào)節(jié)阻尼的剛度以及耗能能力，因而可以有效的減小結(jié)構(gòu)振動。相對于與粘彈性阻尼器相比，該阻尼器受激勵(lì)頻率和溫度的影響較小。此阻尼器可安裝在各種建筑物以及橋梁結(jié)構(gòu)上，滿足抗震等方面的需求，其經(jīng)濟(jì)型指標(biāo)好，取材容易，加工簡單，費(fèi)用低，并且便于更換，應(yīng)用便捷，便于大面積推廣，尤其價(jià)格低廉可用于地震地區(qū)農(nóng)村房屋的建設(shè)。這些優(yōu)點(diǎn)使得該摩擦型阻尼器能夠廣泛應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)的抗震和抗風(fēng)。本實(shí)用新型的方法簡單易行，所采用的裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，使用效果好。
【附圖說明】
[0010]附圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]附圖2為附圖1的A-A剖視圖；
[0012]附圖3為本實(shí)用新型的使用示意圖；
[0013]附圖4為安裝一般支撐的框架在外力作用下的結(jié)構(gòu)變形示意圖；
[0014]附圖5為安裝本實(shí)用新型的實(shí)施例的新型無屈曲耗能支撐的框架在外力作用下的結(jié)構(gòu)變形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本實(shí)用新型的實(shí)施例1:新型無屈曲耗能支撐，包括外套鋼管1，外套鋼管1為兩端敞口的圓柱形結(jié)構(gòu)，在同一個(gè)外套鋼管1內(nèi)設(shè)有兩個(gè)沿軸向?qū)ΨQ分布的支撐核心構(gòu)件4 ;在每個(gè)支撐核心構(gòu)件4與外套鋼管1的內(nèi)壁之間均設(shè)有沿軸心對稱分布的4個(gè)耗能鋼板2，4個(gè)耗能鋼板2在橫截面上呈“十”字形，在耗能鋼板2上設(shè)有均勻分布的耗能縫3 ;耗能鋼板2的一側(cè)連接在外套鋼管1的內(nèi)壁上，耗能鋼板2的另一側(cè)連接在支撐核心構(gòu)件4上；在兩個(gè)支撐核心構(gòu)件4及其相應(yīng)的耗能鋼板2之間設(shè)有伸長縫隙5 ;在支撐核心構(gòu)件4的外端設(shè)有連接節(jié)點(diǎn)6 ;耗能鋼板2與外套鋼管1之間為螺栓連接；耗能鋼板2與支撐核心構(gòu)件4之間為螺栓連接。本實(shí)施例中，支撐核心構(gòu)件4采用角鋼制成。
[0016]本實(shí)用新型的新型無屈曲耗能支撐在結(jié)構(gòu)中的安裝方式如圖3所示，在地震作用下，由于結(jié)構(gòu)上下樓層的位移差，此時(shí)安裝在結(jié)構(gòu)中的新型無屈曲耗能支撐(以下簡稱“耗能支撐”)處于一拉一壓的狀態(tài)，為了防止耗能支撐受壓時(shí)發(fā)生整體屈曲，外套鋼管1就增加了耗能支撐的平面內(nèi)外的整體剛度，從而提高耗能支撐的整體穩(wěn)定，當(dāng)耗能支撐的承載力由強(qiáng)度確定時(shí)，這樣才能使開縫鋼板在拉壓荷載作用下完全屈服，充分發(fā)揮鋼板的耗能作用，在拉壓作用下，耗能支撐的核心支撐構(gòu)件4就對耗能鋼板2施加沿著垂直耗能縫3方向的力，耗能縫3間的短鋼板在水平切向力作用下產(chǎn)生剪切和彎曲變形，當(dāng)剪切應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的等效應(yīng)力超過屈服應(yīng)力時(shí)，開縫鋼板就產(chǎn)生屈服變形，從而達(dá)到耗能的目的，這樣在反復(fù)荷載作用下，耗能鋼板2反復(fù)處于拉壓屈服變形狀態(tài)，從而達(dá)到消耗地震能量，起到保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的目的。圖4為安裝一般支撐的框架在外力作用下的結(jié)構(gòu)變形示意圖，圖5為安裝實(shí)施例的新型無屈曲耗能支撐的框架在外力作用下的結(jié)構(gòu)變形示意圖?？梢钥闯觯緦?shí)施例的新型無屈曲耗能支撐能顯著減小結(jié)構(gòu)變形。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型無屈曲耗能支撐，包括外套鋼管(1 )，其特征在于:外套鋼管(1)為兩端敞口的結(jié)構(gòu)，在同一個(gè)外套鋼管(1)內(nèi)設(shè)有兩個(gè)沿軸向?qū)ΨQ分布的支撐核心構(gòu)件(4);在每個(gè)支撐核心構(gòu)件(4)與外套鋼管(1)的內(nèi)壁之間均設(shè)有沿軸心對稱分布的耗能鋼板(2)，在耗能鋼板(2)上設(shè)有均勻分布的耗能縫(3);耗能鋼板(2)的一側(cè)連接在外套鋼管(1)的內(nèi)壁上，耗能鋼板(2)的另一側(cè)連接在支撐核心構(gòu)件(4)上；在兩個(gè)支撐核心構(gòu)件(4)及其相應(yīng)的耗能鋼板(2)之間設(shè)有伸長縫隙(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型無屈曲耗能支撐，其特征在于:在每個(gè)支撐核心構(gòu)件(4)上連接有2-8個(gè)耗能鋼板(2)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型無屈曲耗能支撐，其特征在于:所述的外套鋼管(1)的橫截面為圓形或方形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型無屈曲耗能支撐，其特征在于:在支撐核心構(gòu)件(4)的外端設(shè)有連接節(jié)點(diǎn)(6)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型無屈曲耗能支撐，其特征在于:耗能鋼板(2)與外套鋼管(1)之間為螺栓連接或焊接；耗能鋼板(2)與支撐核心構(gòu)件(4)之間為螺栓連接或焊接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型無屈曲耗能支撐。本實(shí)用新型采用在外套鋼管內(nèi)設(shè)置兩個(gè)具有一定間隙的支撐核心構(gòu)件，通過數(shù)個(gè)開縫的耗能鋼板將外套鋼管與支撐核心構(gòu)件連接起來，當(dāng)水平地震發(fā)生時(shí)，由于阻尼器上下端發(fā)生相對位移，則兩端支撐核心構(gòu)件發(fā)生相對位移，從而帶動與其相連的耗能鋼板與外套鋼管發(fā)生相對位移，耗能鋼板上的開縫之間的鋼條在外力作用下發(fā)生變形，當(dāng)變形達(dá)到一定程度時(shí)，鋼條就發(fā)生屈服破壞，這樣在反復(fù)荷載作用下，鋼條通過反復(fù)的變形來達(dá)到消耗地震能量的目的；該阻尼器能夠通過改變鋼片的厚度、長度及開縫個(gè)數(shù)（由計(jì)算確定）來調(diào)節(jié)阻尼的剛度以及耗能能力，因而可以有效的減小結(jié)構(gòu)振動。相對于與粘彈性阻尼器相比，該阻尼器受激勵(lì)頻率和溫度的影響較小。
【IPC分類】E04B1/98
【公開號】CN205077643
【申請?zhí)枴緾N201520825609
【發(fā)明人】袁波, 劉遠(yuǎn)征, 宋志丹
【申請人】貴州大學(xué)
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年10月25日