[实用新型]自复位耗能支撑

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑结构技术领域，具体涉及一种消能减震的自复位耗能支撑。

背景技术

可恢复功能结构是指地震后不需修复或稍加修复即可恢复其使用功能的结构。从结构形式上有多种实现方法。例如， 通过可更换结构构件震后迅速恢复结构的功能; 通过自复位结构自动恢复到结构的正常状态, 减少结构震后的残余变形。消能减震技术是工程结构减震的先进技术，软钢阻尼器是消能减震的手段之一，其耗能效果好，并且造价低廉，制作方便，在工程结构中应用广泛。

支撑在结构抗侧力体系中是一道非常重要的防线。自复位耗能支撑是一种充分利用混凝土材料受压表现好，预应力筋受拉应能好，并通过软钢芯条消耗地震能量的复合支撑。在地震中，自复位耗能支撑为结构提供抗侧力，软钢芯条通过弯曲变形消耗地震能量。在地震后，预应力筋的初始拉应力足够让支撑回复到初始位置，使支撑的残余变形降到最低。同时自复位耗能支撑的软钢芯条在失效可以更换，更换工作简单可行。自复位耗能支撑是结合软钢阻尼器、预应力筋自复位技术以及可更换构件理念的多功能新型支撑。

实用新型内容

本实用新型的目的在于为克服现有支撑的不足而提供一种具有自复位能力以及耗能能力的支撑，该支撑既能在地震中消耗地震能量，又能在震后回复到初始位置。

本实用新型所提供的自复位耗能支撑，包括钢管套筒1、软钢芯条2、混凝土芯柱3、预埋连接件4、预应力筋5、锚具6、螺栓7和螺杆8。

所述的钢管套筒1为直筒，一端开口，一端封闭，封闭端设有供预应力筋5穿过的圆孔；所述封闭端中心位置设有钢板连接接头10，钢板连接接头10上设有螺栓孔，供本实用新型与建筑结构主体连接使用。

所述的钢管套筒1两侧中间位置设有矩形孔缝，每一侧的矩形孔缝上下两宽边伸出有钢板9，钢板9上有螺栓孔。如图1所示。

所述软钢芯条2截面尺寸和矩形孔缝开口尺寸相匹配，并穿过矩形孔缝；软钢芯条2两端设有螺栓孔，与两侧钢板9上的螺栓孔位置相对应，使软钢芯条2在穿过矩形孔缝后通过螺栓7和螺杆8连接固定在钢板9上，即固定在钢管套筒1上；软钢芯条2两端与两侧钢板9的端头齐平。如图2所示。

所述钢管套筒1内壁和软钢芯条2表面涂有无粘结材料。

所述混凝土芯柱3嵌入在钢管套筒1中，沿柱长方向预留供预应力筋5穿过的预应力孔道。

所述混凝土芯柱3是在软钢芯条2固定在钢管套筒1后，通过往钢管套筒中注入混凝土现浇而成。

所述预埋连接件4形状同钢管套筒1开口端相匹配，在混凝土芯柱3的混凝土凝结前，插入混凝土中，封住钢管套筒1的开口端；预埋连接件4表面设有供预应力筋5穿过的圆孔；预埋连接件4上还设有垂直于表面的连接片，连接片上设有螺栓孔，供本实用新型安装在建筑结构中。如图3所示。

所述预应力筋5为无粘结低松弛预应力筋，其依次穿过钢管套筒1封闭端的圆孔、预应力孔道和预埋连接件4表面的圆孔，两端的伸出端通过锚具6固定。

所述的软钢芯条2采用软钢，且软钢芯条2截面厚度不宜过大，根据支撑所受的拉力设计值确定，保证软钢芯条2在中震及大震中发生塑性变形。

所述钢管套筒1截面为方形、矩形或圆形。

本实用新型中，钢管套筒和混凝土芯柱中有无粘结材料，支撑抗拉力由预应力筋提供。当支撑所受拉力较小时，钢管套筒和混凝土芯柱相对位移较小，软钢芯条2几乎不发生塑性变形；当支撑所受拉力较大时，钢管套筒和混凝土芯柱相对位移大，软钢芯条发生大的塑性变形，消耗地震能量，减小结构层间位移角。

本实用新型优点在于制作安装简单方便，在地震中当自复位耗能支撑受拉，软钢芯条发生大的弯曲变形，消耗地震能量，保护结构主体。地震后，预应力筋初始拉力能使自复位耗能支撑回复到初始位置，减小结构残余层间位移角。当软刚芯条塑性损伤积累过多时，可以取出失效的软钢芯条换上新的软钢芯条，大大降低了震后结构维修的成本。

附图说明

图1为本实用新型的钢管套筒示意图。

图2为本实用新型的钢芯条安插在钢管套筒中的示意图。

图3为本实用新型的预埋连接件放入未凝结的混凝土的示意图。

图4为本实用新型的自复位耗能支撑预应力筋张拉示意图。

图5为本实用新型的自复位耗能支撑侧面示意图。

图6为图5中A-A剖视图。

图中标号：1为钢管套筒；2为软钢芯条；3为混凝土芯柱；4为预埋连接件；5为预应力筋；6为锚具；7为螺栓；8为螺杆；9为钢板；10为钢板连接接头。