[发明专利]防屈曲支撑的扭转防失稳装置

说明书

本分案申请公开了一种防屈曲支撑的扭转防失稳装置，属于建筑减震领域，用于解决现有防屈曲支撑主要依靠内芯变形耗能，导致内芯在地震中过早失去作用，更换及维护成本高，不具有自复位能力的问题，技术要点是：包括扭转弹簧、限位卡及导向铁棒，所述导向铁棒在垂直于耗能内芯的轴向方向上贯穿耗能内芯，并被固定于耗能内芯上，铁芯裸露在所述空间中的两侧由扭转弹簧覆接其上，连接扭转弹簧本体的弹簧力臂分别被限位卡限位在扭转弹簧扭转时形成的扭转平面的上、下两侧，效果是：安装扭转防失稳装置，将耗能内芯轴向荷载承担分散于弹簧扭转平面承担，从而极大降低耗能内芯耗能负担，降低内芯失稳的可能性，使得内芯更换频率降低，减小维护成本。

本申请为申请号 2017103486231、申请日 2017-05-17、发明名称“防屈曲支撑”的分案申请。

技术领域

本发明属于建筑减震领域，涉及一种防屈曲支撑。

背景技术

传统的土木工程结构支撑主要有：偏心支撑、耗能隅撑、耗能框架支撑等支撑形式，大多数支撑主要通过变形来消耗地震能量，达到减轻地震带来的作用的目的。由于结构构件具有弹塑性的特性，这些耗能支撑不可避免地会发生一些损伤、变形，不利于能量的耗散，对建筑物的稳定性有影响。

耗能减震技术主要是：通过在原有结构中添加被动耗能装置，消耗本来由结构构件消耗的地震能量，大大减缓了因震动作用给结构带来的变形和损伤。目前已开发的耗能器主要有：粘滞耗能器、粘弹性耗能器、金属耗能器和摩擦耗能器，其中前两类称为速度相关型耗能器，后两类统称为滞变型耗能器，金属耗能器又分为铅阻尼器和软钢阻尼器。

滞变型耗能器是利用变形与滞回消耗能量，速度相关型耗能器是利用与速度有关粘滞性抵抗作用，从小振幅到大振幅的变化来获得衰减力。

防屈曲支撑(Buckling Restrained Brace,BRB)是一种被认为具有前途支撑耗能形式，防屈曲支撑克服了传统支撑屈曲的缺点。在地震荷载下具有饱满的滞回曲线，因此在应用中表现出优良的耗能能力和良好抗震性能，在一些发达国家得到了极大的推广。防屈曲支撑构件由内核构件和外围约束构件两部分组成，在地震作用下，内核构件率先进入屈服，起到保护主体框架的作用，并且可以耗散地震能量。防屈曲支撑兼备支撑和耗能的优良性能，可以作为最好的减震消能装置之一。前人对防屈曲支撑端部附加摩擦阻尼器，但是大震过后，附加摩擦阻尼器的支撑由于屈曲而不易拆卸；更换频率与维护成本高。

发明内容

为了解决现有防屈曲支撑主要依靠内芯变形耗能导致内芯在地震中可能过早失去作用，并且内芯由于外约束的原因，失稳问题可能出现，更换及维护成本高，不具有自复位能力的问题，本发明提出如下技术方案：一种防屈曲支撑，包括耗能内芯、挡板、连接板及约束外套筒，约束外套筒罩接于耗能内芯的外周，且耗能内芯的两端向外延伸出约束外套筒，并由挡板连接在连接板上，约束外套筒具有一组相对且平行的平行内壁，耗能内芯与其平行，耗能内芯被罩接在约束外套筒内部的部分与该部分对应的约束外套筒的内壁之间的空间中安装扭转防失稳装置。

进一步的，所述扭转防失稳装置包括扭转弹簧、限位卡及导向铁棒，所述导向铁棒在垂直于耗能内芯的轴向方向上贯穿耗能内芯，并被固定于耗能内芯上，导向铁棒裸露在所述空间中的两侧由扭转弹簧覆接其上，连接扭转弹簧本体的弹簧力臂分别被限位卡限位在扭转弹簧扭转时形成的扭转平面的上、下两侧。

进一步的，所述的扭转防失稳装置安装在耗能内芯被罩接在约束外套筒内部的两端部的部分与该两端部的部分对应的约束外套筒的内壁之间的空间中。

进一步的，所述耗能内芯是长条的矩形体，其插接在形状为长筒矩形的约束外套筒内部的两个平行内壁之间的中央位置，所述铁棒贯穿耗能内芯并呈两侧对称，所述扭转弹簧安装位置及其弹簧力臂的限位位置以被贯穿的耗能内芯为中心而对称。

进一步的，所述的扭转弹簧为由形状记忆合金制成。