[发明专利]超大变形耗能支撑

说明书

技术领域

本发明涉及一种土木工程结构减震技术中的超大变形耗能支撑，尤其涉及一种在建筑结构工程中用于减震耗能的超大变形耗能支撑。

背景技术

当今建筑结构的发展越来越趋向于高大化，由钢构件、组合构件或钢筋混凝土构件组成的框架结构是建筑物中经常被采用的结构形式。为使建筑结构具有较强的抵抗地震等外力破坏的能力，经常需要在框架结构中增设耗能构件。

常见的耗能构件有粘滞型阻尼器、粘弹性阻尼器、摩擦型阻尼器、磁流变阻尼器、耗能支撑等。其中耗能支撑因其安全性与经济性较好且易于更换，在工程中应用较多。耗能支撑中应用最为广泛的是防屈曲支撑。防屈曲支撑的原理是通过在核心支撑单元外围包裹约束单元，使核心支撑单元在受压时不发生屈曲破坏，而是达到全截面屈服，从而使支撑能够在拉压状态下均实现良好的耗能减振效果。针对目前的防屈曲支撑，其内核支撑一般采用一字型或核心两种构型。其中一字型内核的防屈曲支撑，其屈服荷载往往受限，若采用屈服点较高的钢材，则耗能性能会产生不同程度的削弱；核心内核的防屈曲支撑，其内核往往需要焊接成型，焊缝处的残余应力对内核的疲劳性能影响较大。因此，当需要实现较大的屈服荷载，又需要获得较好的疲劳性能与耗能性能时，支撑的内核往往很难进行设计，这极大地限制了防屈曲支撑的推广应用，也进一步限制了耗能支撑在结构设计中的应用价值。

另一方面，结构在强烈的地震输入下会发生较大的变形，对其中支撑系统的变形能力提出了一定的要求。传统耗能支撑屈服位移有限，在结构发生较大变形时即发生破坏，无法有效的实现整个地震过程中对结构的耗能减振作用。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种具有较大的屈服位移且耗能能力较强、抗疲劳性能良好且能够有效的实现整个地震过程中对结构的耗能减振的超大变形耗能支撑。

一种超大变形耗能支撑，用于连接到建筑物中的框架结构形成耗能构件，其包括：一套筒；一核心钢板，该核心钢板位于所述套筒内，且该核心钢板的一端与所述套筒的端部间隔设置；多个U字型连接件，所述核心钢板与所述套筒通过该多个U字型连接件固定。

与现有技术相比较，本发明提供的超大变形耗能支撑克服了传统耗能支撑特别是防屈曲支撑屈服位移不足和抗疲劳性能不好的缺点，可以实现较大屈服位移和抗疲劳性能良好。并且通过U字型连接件的剪切变形，实现了套筒和核心钢板之间的相互错动，同时利用U字形连接件良好的变形耗能能力，可以实现耗能支撑消能减振的目的。

附图说明

图1是本发明第一实施方式提供的超大变形耗能支撑部分剖面结构示意图。

图2是本发明第一实施方式提供的超大变形耗能支撑沿图1中的Ⅱ-Ⅱ线剖开的剖面结构示意图。

图3是本发明第一实施方式提供的超大变形耗能支撑沿图2中的Ⅲ-Ⅲ线剖开的剖面结构示意图。

图4是本发明第一实施方式提供的超大变形耗能支撑沿图2中的Ⅳ-Ⅳ线剖开的剖面结构示意图。

图5是本发明第二实施方式提供的超大变形耗能支撑的断面结构示意图。

图6是本发明第二实施方式提供的超大变形耗能支撑沿5中的Ⅵ-Ⅵ线剖开的剖面结构示意图。

图7是本发明第三实施方式提供的超大变形耗能支撑的主视图。

图8是本发明第三实施方式提供的超大变形耗能支撑的俯视图。

图9是本发明第一实施方式提供的超大变形耗能支撑沿图7中的Ⅸ-Ⅸ线剖开的剖面结构示意图。

图10是本发明第一实施方式提供的超大变形耗能支撑沿图9中的Ⅹ-Ⅹ线剖开的剖面结构示意图。

主要元件符号说明