專利名稱：一種具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種支撐構(gòu)件，具體涉及一種可實現(xiàn)消能減震控制的支撐構(gòu)件，特別涉及一種協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件。
背景技術(shù)：
近幾年來，世界范圍內(nèi)強烈地震頻繁發(fā)生，鑒于此，學(xué)者們提出在大震、中震、小震設(shè)防水準(zhǔn)之外定義巨震概念，其表示幅值特征上超越大震的極端地震荷載，力圖實現(xiàn)巨震安全。因此，對于功能重要的建筑物，在傳統(tǒng)設(shè)計理念中引入超預(yù)期大震甚至巨震情況下的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防措施，具有重要的現(xiàn)實意義和安全價值，也在某種程度上完善了基于性能的抗震設(shè)計理論框架。作為在中小震下具有足夠剛度、在大震下耗能性能良好的一種新型支撐構(gòu)件，防屈曲支撐(Buckling-restrained brace,常簡稱BRB支撐)可以滿足多級設(shè)防的具體要求，隨著工程應(yīng)用的發(fā)展，也相繼出現(xiàn)了多種形式的防屈曲支撐支撐，就目前所提出和采用的防屈曲支撐形式而言，其在大震下的耗能設(shè)計往往以全截面屈服為重要特征，這會導(dǎo)致幾點問題，如耗能支撐在大震下的強彈塑性變形會產(chǎn)生較大殘余位移，導(dǎo)致震后復(fù)位及更換較為困難；鑒于目前設(shè)計理念，防屈曲支撐在大震下的強彈塑性變形性能往往不能滿足超預(yù)期大震甚至巨震下的耗能和安全要求；如果考慮保障超預(yù)期大震下防屈曲支撐的耗能和工作安全，一方面會導(dǎo)致材料和制作費用的增加，另一方面會導(dǎo)致大震下實際上還是利用防屈曲支撐的剛度特征而非彈塑性耗能能力，相當(dāng)于提高了設(shè)計水準(zhǔn)，這并不是解決問題的最有效途徑。因此，有必要對現(xiàn)有傳統(tǒng)防屈曲支撐加以改造，提出一種新型耗能防屈曲支撐形式，使其能夠在中小地震下具備足夠剛度，在大震下具有足夠耗能能力，同時，還能夠在超預(yù)期大震甚至巨震下具有持續(xù)耗能能力，并對耗能支撐形成一定保護，防止其斷裂破壞?；诖?，有必要研發(fā)一種新型具有大震保護功能的可實現(xiàn)自復(fù)位的新型防屈曲支撐構(gòu)件
實用新型內(nèi)容
`為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型專利提供了一種具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件，能夠在中小地震下具備足夠剛度，在大震下具有足夠耗能能力，同時，還能夠在超預(yù)期大震甚至巨震下具有持續(xù)耗能能力，并對耗能支撐形成一定保護，防止其斷裂破壞，并具有震中和震后的自復(fù)位功能，可有效增強防屈曲支撐在不確定強震下的適用性和安全性，更具實用價值。為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型專利的技術(shù)方案是，一種具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件，包括外約束筒、耗能內(nèi)芯板、端部連接板、外約束筒外連接板和摩擦自復(fù)位裝置，其特征在于，外約束筒從外部包圍住耗能內(nèi)芯板，外約束筒兩端設(shè)置有端部連接板和外約束筒外連接板，外約束筒一端固定于端部連接板，另一端為自由無連接，耗能內(nèi)芯板一端固定于端部連接板，另一端與端部連接板焊接，端部連接板固定在外約束筒外連接板上，耗能內(nèi)芯板通過焊接端的外約束筒外連接板與摩擦自復(fù)位裝置相連，從而
實現(xiàn)傳統(tǒng)防屈曲支撐與摩擦自復(fù)位裝置的串聯(lián)連接，構(gòu)成可在超預(yù)期地震甚至巨震下實現(xiàn)
摩擦和截面屈服協(xié)同耗能的具有自復(fù)位特征的新型防屈曲支撐構(gòu)件。具有大震保護功能
的協(xié)同耗能防屈曲支撐包括外約束筒、耗能內(nèi)芯板、端部連接板和外約束筒外連接板、實現(xiàn)
大震保護的摩擦自復(fù)位裝置等，整個防屈曲支撐由各金屬部件通過焊接和栓接工藝拼裝而
成，整個防屈曲支撐都是通過金屬制作而成，自重較輕，制作和安裝都較為簡單，其中外約
束筒為角鋼焊接而成，耗能內(nèi)芯板是十字形鋼支撐，端部連接板與外約束筒和耗能內(nèi)芯板
焊接，其中外約束筒只有單側(cè)是與端部連接板焊接的，而另外一側(cè)自由無約束，以避免承擔(dān)
軸力，耗能內(nèi)芯板則兩側(cè)都是與端部連接板焊接的，一側(cè)的端部連接板與摩擦和自復(fù)位模
塊鉸接連接，這樣實現(xiàn)了傳統(tǒng)防屈曲支撐與摩擦和自復(fù)位功能模塊的串聯(lián)，成為一種新型
防屈曲支撐?？紤]串聯(lián)的連接設(shè)計，恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計摩擦模塊起滑的靜摩擦力大小，可實現(xiàn)
(I)在可保證耗能內(nèi)芯板不會破壞的預(yù)期大震下，摩擦模塊并不滑動，此時新型防屈曲支撐
與傳統(tǒng)支撐并無區(qū)別，通過防屈曲支撐耗能內(nèi)芯板滯回耗能以保護建筑物主體結(jié)構(gòu)；(2)
在超預(yù)期大震甚至巨震下，耗能內(nèi)芯板滯回耗能能力并不能滿足要求，最大位移超過實現(xiàn)
耗能內(nèi)芯板的強度限值,端部摩擦模塊實現(xiàn)摩擦滑動,此時會對耗能內(nèi)芯板產(chǎn)生一個卸載
效應(yīng)，即力大小不變，但不再增加，此時可有效保護防屈曲支撐的耗能內(nèi)芯板，其工作原理
類似于形成了軸線塑性鉸。此外，自復(fù)位模塊是通過形狀記憶合金彈簧實現(xiàn)自復(fù)位功能，形
狀記憶合金利用摩擦模塊的滑塊卡槽和滑塊提供一定的壓力，通過預(yù)壓力的調(diào)整，即調(diào)整
了自復(fù)位力，可根據(jù)具體抗震設(shè)計實現(xiàn)防屈曲支撐的自復(fù)位功能。顯然，通過本實用新型專
利的技術(shù)方案可有效提升防屈曲支撐在超預(yù)期大震下的工作性能。考慮到傳統(tǒng)防屈曲支撐
的工作原理和特征，新型防屈曲支撐在小震、中震、大震和超預(yù)期大震下均具有良好工作性
能，適合于現(xiàn)在所流行的多性能水準(zhǔn)和目標(biāo)的設(shè)計需求，同時具有自重較輕、制作簡單等優(yōu)
點，為不可預(yù)知極端地震下的消能減震提供了新技術(shù)設(shè)備，具有良好的實用價值和經(jīng)濟效益。[0006]本實用新型專利還在于，協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件設(shè)置在梁柱構(gòu)件上。本實用新型專利還在于，協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件的設(shè)置在框架柱和框架梁形成的矩形框架的對角線上。本實用新型專利還在于，外約束筒為角鋼拼裝焊接而成，耗能內(nèi)芯板為十字形鋼支撐構(gòu)件。本實用新型專利還在于，外約束筒和耗能內(nèi)芯板之間預(yù)留有空隙。本實用新型專利還在于，協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件一端的外約束筒外連接板與梁柱構(gòu)件的梁柱節(jié)點板通過螺栓實現(xiàn)鉸接連接，協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件另一端的摩擦自復(fù)位裝置與另一端的梁柱構(gòu)件的梁柱節(jié)點板同樣通過螺栓實現(xiàn)鉸接連接。本實用新型專利還在于，外約束筒由角鋼焊接拼裝而成，耗能內(nèi)芯板為十字形鋼支撐，在二者之間預(yù)留一定空隙，以提供給耗能內(nèi)芯板一定的變形空間，并防止軸力傳遞到外約束筒，另外一種做法，也可以在空隙中填充無粘結(jié)材料。本實用新型專利還在于，端部連接板與耗能內(nèi)芯板和外約束筒，均是通過焊接工藝拼裝而成；而端部連接板與梁柱節(jié)點板和滑塊節(jié)點板，則是通過螺栓實現(xiàn)鉸接連接，如此可保障在新型防屈曲支撐中僅存在軸力傳遞，受力單純且工作原理簡單。[0013]本實用新型專利還在于，摩擦自復(fù)位裝置包括滑塊、滑塊卡槽、高強螺栓、形狀記憶合金彈簧和彈性填充物。本實用新型專利還在于，滑塊、滑塊卡槽、高強螺栓和形狀記憶合金彈簧為鋼材材質(zhì)的部件。本實用新型專利還在于，滑塊置于滑塊卡槽內(nèi)，并焊接有滑塊節(jié)點板，滑塊卡槽焊接于梁柱構(gòu)件，并預(yù)留有螺栓孔，通過在預(yù)留螺栓孔中安裝高強螺栓實現(xiàn)滑動摩擦力控制。本實用新型專利還在于，摩擦自復(fù)位裝置中自復(fù)位部分由施加一定預(yù)壓力的形狀記憶合金彈簧構(gòu)成。本實用新型專利還在于，摩擦自復(fù)位裝置由鋼材材質(zhì)的滑塊、滑塊卡槽、高強螺栓、形狀記憶合金彈簧以及彈性填充物等所組成。本實用新型專利還在于，滑塊卡槽為兩塊對拼而成，兩塊對拼而成的滑塊卡槽之間夾住滑塊，且兩塊滑塊卡槽之間留有一定縫隙，滑塊卡槽焊接于梁柱構(gòu)件，并預(yù)留有螺栓孔，通過高強螺栓可實現(xiàn)滑動摩擦力控制，滑塊置于滑塊卡槽內(nèi)，頂部焊接有滑塊節(jié)點板，留有螺栓孔，以方便與端部連接板鉸接連接，以實現(xiàn)軸力傳遞。本實用新型專利還在于，摩擦自復(fù)位裝置的自復(fù)位功能是通過在滑塊卡槽和滑塊之間安裝形狀記憶合金彈簧所實現(xiàn)的，其中形狀記憶合金彈簧具有一定的預(yù)壓力，調(diào)整預(yù)壓力大小即可調(diào)整自復(fù)位功能的強弱。形狀記憶合金彈簧提供一定的復(fù)位力，此復(fù)位力相對穩(wěn)定，利用的是形狀記憶合金變形超彈性性能的變形平臺段，通過設(shè)計可實現(xiàn)此自復(fù)位力大于摩擦模塊的摩擦力，以保證摩擦滑動之后還能夠返回原位置。本實用新型專利有益效果在于可有效提升防屈曲支撐在不可預(yù)知地震下的工作性能，在小震、中震下具有良好的剛度特征，在大震和超預(yù)期大震下均具有良好的持續(xù)耗能能力和安全性，克服了常規(guī)防屈曲支撐在超預(yù)期大震下的失效風(fēng)險；通過形狀記憶合金彈簧實現(xiàn)了良好復(fù)位能力，·避免了震中和震后防屈曲支撐復(fù)位和更換難的問題，也避免了由于殘余位移對梁柱構(gòu)件的不利影響；此外，本實用新型專利還具有自重較輕、制作簡單和安裝方便等優(yōu)點，為新建和既有建筑在小震、中震、大震和超預(yù)期大震下的多級性能設(shè)防目標(biāo)提供了有效可靠的新技術(shù)設(shè)備，具有較佳的實用價值和經(jīng)濟效益。
以下結(jié)合附圖對本實用新型專利作進一步說明。

圖1為本實用新型實施例的具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件設(shè)置于梁柱結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為本實用新型實施例的具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為防屈曲支撐構(gòu)件斜撐部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中A-A的剖視圖；圖5為新型防屈曲支撐中摩擦自復(fù)位裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5中B-B的剖視圖；圖7為圖5中C-C的剖視圖；圖8為圖5中D-D的剖視圖；[0030]其中I為框架柱，2為框架梁，3為加勁肋，4為梁柱節(jié)點板，5為耗能內(nèi)芯板，6為外約束筒，7為端部連接板,8為外約束筒外連接板,9為連接螺栓(與螺栓孔配套)，10為滑塊節(jié)點板，11為滑塊(采用鋼塊和鐵塊)，12為形狀記憶合金彈簧，13為高強螺栓，14為滑塊卡槽，15為彈性填充物[采用橡膠類材料(天然橡膠、合成橡膠)和塑料類材料(聚乙烯、聚丙烯等)]。
具體實施方式下面對本實用新型專利技術(shù)內(nèi)容的進一步說明，但并非對本實用新型專利實質(zhì)內(nèi)容的限制。一種具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件包括外約束筒、耗能內(nèi)芯板、端部連接板、外約束筒外連接板和摩擦自復(fù)位裝置，外約束筒從外部包圍住耗能內(nèi)芯板，外約束筒兩端設(shè)置有端部連接板和外約束筒外連接板，外約束筒一端固定于端部連接板，另一端為自由無連接，耗能內(nèi)芯板一端固定于端部連接板，另一端與端部連接板焊接，端部連接板固定在外約束筒外連接板上，耗能內(nèi)芯板通過焊接端的外約束筒外連接板與摩擦自復(fù)位裝置相連，從而實現(xiàn)傳統(tǒng)防屈曲支撐與摩擦自復(fù)位裝置的串聯(lián)連接，構(gòu)成可在超預(yù)期地震甚至巨震下實現(xiàn)摩擦 和截面屈服協(xié)同耗能的具有自復(fù)位特征的新型防屈曲支撐構(gòu)件。本實用新型專利還在于，協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件設(shè)置在梁柱構(gòu)件上。本實用新型專利還在于，協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件的設(shè)置在框架柱和框架梁形成的矩形框架的對角線上。本實用新型專利還在于，外約束筒為角鋼拼裝焊接而成，耗能內(nèi)芯板為十字形鋼支撐構(gòu)件。本實用新型專利還在于，外約束筒和耗能內(nèi)芯板之間預(yù)留有空隙。本實用新型專利還在于，協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件一端的外約束筒外連接板與梁柱構(gòu)件的梁柱節(jié)點板通過螺栓實現(xiàn)鉸接連接，協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件另一端的摩擦自復(fù)位裝置與另一端的梁柱構(gòu)件的梁柱節(jié)點板同樣通過螺栓實現(xiàn)鉸接連接。本實用新型專利還在于，外約束筒由角鋼焊接拼裝而成，耗能內(nèi)芯板為十字形鋼支撐，在二者之間預(yù)留一定空隙，以提供給耗能內(nèi)芯板一定的變形空間，并防止軸力傳遞到外約束筒，另外一種做法，也可以在空隙中填充無粘結(jié)材料。本實用新型專利還在于，端部連接板與耗能內(nèi)芯板和外約束筒，均是通過焊接工藝拼裝而成；而端部連接板與梁柱節(jié)點板和滑塊節(jié)點板，則是通過螺栓實現(xiàn)鉸接連接，如此可保障在新型防屈曲支撐中僅存在軸力傳遞，受力單純且工作原理簡單。本實用新型專利還在于，摩擦自復(fù)位裝置包括滑塊、滑塊卡槽、高強螺栓、形狀記憶合金彈簧和彈性填充物。本實用新型專利還在于，滑塊、滑塊卡槽、高強螺栓和形狀記憶合金彈簧為鋼材材質(zhì)的部件。本實用新型專利還在于，滑塊置于滑塊卡槽內(nèi)，并焊接有滑塊節(jié)點板，滑塊卡槽焊接于梁柱構(gòu)件，并預(yù)留有螺栓孔，通過在預(yù)留螺栓孔中安裝高強螺栓實現(xiàn)滑動摩擦力控制。本實用新型專利還在于，摩擦自復(fù)位裝置中自復(fù)位部分由施加一定預(yù)壓力的形狀記憶合金彈簧構(gòu)成。[0044]本實用新型專利還在于，摩擦自復(fù)位裝置由鋼材材質(zhì)的滑塊、滑塊卡槽、高強螺栓、形狀記憶合金彈簧以及彈性填充物等所組成。本實用新型專利還在于，滑塊卡槽為兩塊對拼而成，兩塊對拼而成的滑塊卡槽之間夾住滑塊，且兩塊滑塊卡槽之間留有一定縫隙，滑塊卡槽焊接于梁柱構(gòu)件，并預(yù)留有螺栓孔，通過高強螺栓可實現(xiàn)滑動摩擦力控制，滑塊置于滑塊卡槽內(nèi)，頂部焊接有滑塊節(jié)點板，留有螺栓孔，以方便與端部連接板鉸接連接，以實現(xiàn)軸力傳遞。本實用新型專利還在于，摩擦自復(fù)位裝置的自復(fù)位功能是通過在滑塊卡槽和滑塊之間安裝形狀記憶合金彈簧所實現(xiàn)的，其中形狀記憶合金彈簧具有一定的預(yù)壓力，調(diào)整預(yù)壓力大小即可調(diào)整自復(fù)位功能的強弱。本實用新型專利技術(shù)適用于框架結(jié)構(gòu)體系，尤其是鋼框架結(jié)構(gòu)，圖I為本實用新型實施例的具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件設(shè)置于梁柱結(jié)構(gòu)的示意圖，圖2為本實用新型實施例的具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖
1、2所示。對于結(jié)構(gòu)部分，首先對結(jié)構(gòu)進行受力分析，確定框架柱I及框架梁2的材料、截面形式以及加勁肋3尺寸。對于防屈曲支撐構(gòu)件的斜撐部分，根據(jù)水平力的大小確定支撐構(gòu)件斜撐部分截面，耗能內(nèi)芯板5采用Q235鋼板焊接成十字形截面。外約束筒6選用兩角鋼焊接而成，在包裹的耗能內(nèi)芯板5之間留有f 2mm空隙，圖4為圖3中A-A的剖視圖，如圖
4所示。兩端端部連接板7可以選用16 20mm厚的Q235鋼板，并與耗能內(nèi)芯板5焊接，其中一端端部連接板7能封住外約束筒6并與之焊接,另一端端部連接板7與之間留有10_左右的間隙，這樣能保證只耗能內(nèi)芯板5受力。在端部連接板7上焊好承載力和剛度都高于耗能內(nèi)芯板5的外約束筒外連接板8。摩擦自復(fù)位裝置由滑塊節(jié)點板10、滑塊11、形狀記憶合金彈簧12、高強螺栓13、滑塊卡槽14和彈性填充物15組成，作為支撐構(gòu)件斜撐偏心支承一端連接可以焊接在框架梁2或框架柱I上?；瑝K卡槽14長度取兩框架柱間凈距的1/8^1/4左右長，兩滑塊卡槽14間非滑塊11滑動的空隙中采用彈性填充物15，可以保護滑塊卡槽14、滑塊11等不被腐蝕氧化以及雜物侵入，影響滑動效果?；瑝K11所在槽孔約滑塊卡槽14長度的1/2 2/3，滑塊11的長度約是槽孔長度的1/2 2/3?；瑝K11與滑塊卡槽14采用形狀記憶合金彈簧12連接，其預(yù)壓(拉)力大于摩擦力，這樣能保證在大震甚至巨震情況下通過滑塊11滑動消能減震，并在地震結(jié)束后自復(fù)位。施工時，支撐構(gòu)件斜撐部分的外約束筒外連接板8采用連接螺栓9與梁柱節(jié)點板4和滑塊節(jié)點板10鉸接連接，其中梁柱節(jié)點板4和滑塊節(jié)點板10的厚度和承載力均高于耗能內(nèi)芯板5，保證耗能內(nèi)芯板5先于其他部位屈服。圖3為防屈曲支撐構(gòu)件斜撐部分結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為圖3中A-A的剖視圖，圖5為新型防屈曲支撐中摩擦自復(fù)位裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖6為圖5中B-B的剖視圖，圖7為圖5中C-C的剖視圖，圖8為圖5中D-D的剖視圖，如圖3-4所示，具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件包括外約束筒6、耗能內(nèi)芯板5、端部連接板7、外約束筒外連接板8和摩擦自復(fù)位裝置，外約束筒6從外部包圍住耗能內(nèi)芯板5，外約束筒6兩端設(shè)置有端部連接板7和外約束筒外連接板8，外約束筒6 —端固定于端部連接板7，另一端為自由無連接，耗能內(nèi)芯板5 —端固定于端部連接板7，另一端與端部連接板7焊接，端部連接板7固定在外約束筒外連接板8上，耗能內(nèi)芯板5通過焊接端的外約束筒外連接板8與摩擦自復(fù)位裝置相連，從而實現(xiàn)傳統(tǒng)防屈曲支 撐與摩擦自復(fù)位裝置的串聯(lián)連接，構(gòu)成可在超預(yù)期地震甚至巨震下實現(xiàn)摩擦和截面屈服協(xié)同耗能的具有自復(fù)位特征的新型防屈曲支撐構(gòu)件；如圖5-8所示，摩擦自復(fù)位裝置包括滑塊11、滑塊卡槽14、高強螺栓13、形狀記憶合金彈簧12和彈性填充物15，滑塊11置于滑塊卡槽14內(nèi)，并焊接有滑塊節(jié)點板10，滑塊卡槽14焊接于梁柱構(gòu)件，并預(yù)留有螺栓孔，通過在預(yù)留螺栓孔中安裝高強螺栓13實現(xiàn)滑動摩擦力控制，摩擦自復(fù)位裝置中自復(fù)位部分由施加一定預(yù)壓力的形狀記憶合金彈簧12構(gòu)成。本實用新型專利主要由兩部分組成，圖3的防屈曲支撐構(gòu)件斜撐部分和圖5的摩擦自復(fù)位裝置，可在工廠預(yù)制好，再在施工現(xiàn)場采用螺栓拼裝，并可根據(jù)需要通過調(diào)節(jié)高強螺栓13的預(yù)壓力控制滑塊11與滑塊卡槽14之間摩擦力的大小。圖3中防屈曲支撐構(gòu)件斜撐部分的制作方法:1、外約束筒外連接板8與端部連接板7焊接起一體；2、焊好的連接板與耗能內(nèi)芯板5焊接成一體；3、選用兩根合適的角鋼包裹耗能內(nèi)芯板外，相互焊接成外約束筒6，并把一端端部連接板7與之焊接。摩擦和自復(fù)位模塊圖5的制作方法:1、滑塊節(jié)點板10與滑塊11焊接成一體；2、把焊好的滑塊和節(jié)點板放入滑塊卡槽14中，并用高強螺栓擰緊，可以根據(jù)摩擦力要求控制好高強螺栓預(yù)壓力，也可以安裝現(xiàn)場再控制預(yù)壓力。3、在滑 塊卡槽14空隙中填充彈性填充物15。
權(quán)利要求1.一種具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件，包括外約束筒、耗能內(nèi)芯板、端部連接板、外約束筒外連接板和摩擦自復(fù)位裝置，其特征在于，外約束筒從外部包圍住耗能內(nèi)芯板，外約束筒兩端設(shè)置有端部連接板和外約束筒外連接板，外約束筒一端固定于端部連接板，另一端為自由無連接，耗能內(nèi)芯板一端固定于端部連接板，另一端與端部連接板焊接，端部連接板固定在外約束筒外連接板上，耗能內(nèi)芯板通過焊接端的外約束筒外連接板與摩擦自復(fù)位裝置相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件，其特征在于，協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件設(shè)置在梁柱構(gòu)件上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件，其特征在于，協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件的設(shè)置在框架柱和框架梁形成的矩形框架的對角線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或者3所述的一種具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件，其特征在于，外約束筒為角鋼拼裝焊接而成，耗能內(nèi)芯板為十字形鋼支撐構(gòu)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件，其特征在于，外約束筒和耗能內(nèi)芯板之間預(yù)留有空隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的一種具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件，其特征在于，協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件一端的外約束筒外連接板與梁柱構(gòu)件的梁柱節(jié)點板通過螺栓實現(xiàn)鉸接連接，協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件另一端的摩擦自復(fù)位裝置與另一端的梁柱構(gòu)件的梁柱節(jié)點板同樣通過螺栓實現(xiàn)鉸接連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的一種具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件，其特征在于，摩擦自復(fù)位裝置包括滑塊、滑塊卡槽、高強螺栓、形狀記憶合金彈簧和彈性填充物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件，其特征在于，滑塊置于滑塊卡槽內(nèi)，并焊接有滑塊節(jié)點板，滑塊卡槽焊接于梁柱構(gòu)件，并預(yù)留有螺栓孔，在預(yù)留螺栓孔中安裝高強螺栓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件，其特征在于，摩擦自復(fù)位裝置中自復(fù)位部分由施加一定預(yù)壓力的形狀記憶合金彈簧構(gòu)成。
專利摘要一種具有大震保護功能的協(xié)同耗能防屈曲支撐構(gòu)件，外約束筒從外部包圍住耗能內(nèi)芯板，外約束筒兩端設(shè)置有端部連接板和外約束筒外連接板，外約束筒一端固定于端部連接板，另一端為自由無連接，耗能內(nèi)芯板一端固定于端部連接板，另一端與端部連接板焊接，端部連接板固定在外約束筒外連接板上，耗能內(nèi)芯板通過焊接端的外約束筒外連接板與摩擦自復(fù)位裝置相連，從而實現(xiàn)傳統(tǒng)防屈曲支撐與摩擦自復(fù)位裝置的串聯(lián)連接，構(gòu)成可在超預(yù)期地震甚至巨震下實現(xiàn)摩擦和截面屈服協(xié)同耗能的具有自復(fù)位特征的新型防屈曲支撐構(gòu)件。解決傳統(tǒng)防屈曲支撐在超預(yù)期大震甚至巨震下的安全性、持續(xù)耗能能力和震后復(fù)位等問題。
文檔編號E04B1/98GK203096993SQ20132002994
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月17日
發(fā)明者國巍, 余志武, 鄔亮, 劉鵬 申請人:中南大學(xué), 高速鐵路建造技術(shù)國家工程實驗室