[发明专利]一种自定心屈曲约束支撑端部连接装置

说明书

本发明公开了一种自定心屈曲约束支撑端部连接装置，包括夹层橡胶端板，穿过夹层橡胶端板的工字形连接板，连接在工字形连接板无约束端腹板两侧的摩擦板。夹层橡胶端板包括橡胶垫，设置在橡胶垫朝向摩擦板一侧的端板，设置在橡胶垫另一侧的外垫板和两块内垫板。工字形连接板无约束端腹板上沿其纵向设有槽孔，使得工字形连接板和摩擦板可沿着槽孔相对滑移。自定心屈曲约束支撑端部连接装置与自定心屈曲约束支撑的连接方式为：工字形连接板的约束端分别与核心板一端和外套管焊接，外垫板与外套管接触，内垫板与内套管接触，设置在内套管中的预拉杆在施加预应力后锚固在端板上。

技术领域

本发明属于土木工程领域，涉及一种用于减小工程结构地震灾害的自定心屈曲约束支撑端部连接装置。

背景技术

地震给人类带来极其严重的灾难。传统的抗震设计采用的是延性设计方法，即在地震作用下，通过结构部分构件（例如耗能支撑）的提前屈服和破坏，但整体不至于丧失功能，依靠构件的塑性变形来耗散大部分的地震能量，从而达到保证主体结构安全的目的。其中，屈曲约束支撑由于具有耗能能力强、减震效果好和震后易更换等优点，在近年来得到广泛的应用。

屈曲约束支撑是一种金属屈服耗能构件，它由承受轴向荷载的核心单元和防止核心单元产生低阶屈曲的约束单元组成。屈曲约束支撑在小震和设计风荷载作用下，始终处在全构件的弹性变形阶段，为结构提供足够的刚度和强度。在中震和大震作用下，屈曲约束支撑的核心单元会进入屈服阶段，从而通过塑性变形耗散地震能量，减少主体结构的地震影响，保证主体的安全性。但是屈曲约束支撑较低的屈服后刚度则会使其框架结构在震后易于产生较大残余变形，从而大幅提高了结构修复的难度和费用。

为有效控制屈曲约束支撑的残余变形，可将由预拉杆、双重套管和端板组成的自定心系统引入屈曲约束支撑中，形成自定心屈曲约束支撑。地震时，自定心屈曲约束支撑凭借施加在预拉杆中的预张力能有效克核心单元的塑性变形，从而显著减小支撑的残余变形，使其达到自定心的效果。但传统自定心屈曲约束支撑初始刚度很大，会导致地震时结构产生较大的基底剪力。此外受套管长度加工误差的影响，传统自定心屈曲约束支撑的初始刚度难以确定，使得结构的基本周期无法精确估计，从而影响结构的设计。由于传统预拉杆材料极限弹性应变较小，在产生较大变形后会引起不可恢复的塑性应变，甚至发生预拉杆的断裂，从而导致预张力的损失，不但影响结构的自定心效果，还会形成薄弱层效应。

发明内容

技术问题：本发明针对已有自定心屈曲约束支撑初始刚度大，受套管长度加工误差的影响显著和发生较大变形时易出现预拉杆断裂的缺陷，提供一种既能减小自定心屈曲约束支撑的初始刚度，降低套管长度加工误差影响，而且还能有效避免预拉杆断裂的自定心屈曲约束支撑端部连接装置。

技术方案：本发明的自定心屈曲约束支撑端部连接装置，包括夹层橡胶端板、穿过所述夹层橡胶端板的工字形连接板、连接在所述工字形连接板无约束端腹板两侧的摩擦板。夹层橡胶端板包括橡胶垫、设置在所述橡胶垫朝向摩擦板一侧的端板、设置在所述橡胶垫另一侧的外垫板和两块内垫板，外垫板位于两块内垫板的外侧，通过螺栓将所述端板、橡胶垫和内垫板相互固定，通过钢卡将所述端板、橡胶垫和外垫板相互固定。工字形连接板与摩擦板的连接方式为：在所述工字形连接板无约束端的腹板上设置有沿其纵向的槽孔，在摩擦板上设有螺栓孔，将螺栓穿过螺栓孔和槽孔使工字形连接板与摩擦板连为一体。

进一步的，本发明端部连接装置中，夹层橡胶端板上设置有与工字形连接板相匹配的工字形缺口，所述外垫板位于工字形缺口外侧，所述两块内垫板分别位于工字形缺口腹部的两侧，工字形连接板的无约束端穿过夹层橡胶端板的工字形缺口。

本发明的自定心屈曲约束支撑端部连接装置与自定心屈曲约束支撑的连接方式为：工字形连接板的约束端分别与自定心屈曲约束支撑的核心板一端和外套管焊接、外垫板与自定心屈曲约束支撑的外套管接触、内垫板与自定心屈曲约束支撑的内套管接触、设置在内套管中的预拉杆在施加预应力后通过锚具锚固在端板上。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：