[发明专利]多层分离式耗能构件

说明书

本发明提供了一种多层分离式耗能构件。本发明属于建筑结构安装领域，有益效果是具有耗能能力强、加工简单、安装方便等优点，它能使结构拥有良好的抗震性能，使其缓冲耗能能力、延性和滞回耗能能力显著提升，并且采用有效隔离的方式，分离效果优异，避免内约束混凝土、外约束混凝土破坏，有效提高了防屈曲构件的耗能能力，使其稳定性更强，使整体结构承载时不容易发生破坏，本发明正是出于对保护现有的建筑结构、防屈曲耗能控制等多方面潜在危险的考虑，在有承载危险的地方应设置本多层分离式耗能构件加以保护，对建筑结构振动控制领域建设十分有意义，能够减少建筑结构的地震反应。

技术领域

本发明涉及一种建筑结构的耗能构件，属于建筑结构安装领域，特别是涉及一种多层分离式耗能构件。

背景技术

地震灾害具有突发性和毁灭性，严重威胁着人类生命、财产的安全。世界上每年发生破坏性地震近千次，一次大地震可引起上千亿美元的经济损失，导致几十万人死亡或严重伤残。我国地处世界上两个最活跃的地震带上，是遭受地震灾害最严重的国家之一，地震造成的人员伤亡居世界首位，经济损失也十分巨大。地震中建筑物的大量破坏与倒塌，是造成地震灾害的直接原因。地震发生时，地面振动引起结构的地震反应。对于基础固接于地面的建筑结构物，其反应沿着高度从下到上逐层放大。由于结构物某部位的地震反应 ( 加速度、速度或位移 ) 过大，使主体承重结构严重破坏甚至倒塌；或虽然主体结构未破坏，但建筑饰面、装修或其它非结构配件等毁坏而导致严重损失；或室内昂贵仪器、设备破坏导致严重的损失或次生灾害。为了避免上述灾害的发生，人们必须对结构体系的地震反应进行控制，并消除结构体系的“放大器”作用，结构消能减振技术是把结构的某些非承重构件( 如剪力墙、连接件等) 设计成消能杆件，或在结构的某些部位 ( 层间空间、节点、连接缝等 )安装消能装置。在小风或小震时，这些消能杆件( 或消能装置) 和结构本身具有足够的侧向刚度以满足使用要求，结构处于弹性状态；当出现大震或大风时，随着结构侧向变形的增大，消能构件或消能装置率先开始工作，产生较大阻尼，大量消耗输入结构的地震或风振能量，使结构的动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉，迅速衰减结构的地震或风振反应 ( 位移、速度、加速度等 )，使主体结构避免出现明显的非弹性状态，保护主体结构及构件在强震或大风中免遭破坏。因为地震等原因传输给建筑结构的外部能量，是结构产生振动的根源，所以在结构中设置耗能装置，增加耗能量，将会减少结构的振动反应。目前研究开发的防屈曲耗能构件的约束混凝土容易被压碎而失去了约束与防屈曲作用，致使其耗能能力大幅降低。因此，一些耗能构件制造工艺，耗能性能等仍需要进一步改进。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种多层分离式耗能构件，能使结构拥有良好的抗震性能，采用有效隔离的方式，避免内约束混凝土、外约束混凝土破坏，能够减少建筑结构的地震反应，对建筑结构起到很好的保护作用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种多层分离式耗能构件，包括耗能钢管(1)、嵌入部位(2)、高强度板(3)、连接螺孔(4)、加强肋(5)、十字型耗能分离刚(6)、内约束混凝土(7)、外约束混凝土(8)、吸能缓冲板(9)、端部固定板(10)、摩擦砂石(11)、隔离低屈服点耗能方钢管(12)、耗能交叉板(13)和锚栓(14)；所述耗能钢管(1)和十字型耗能分离刚(6)组成一套十字型耗能部分，十字型的四个区域由外至里分别设置摩擦砂石(11)、吸能缓冲板(9)、外约束混凝土(8)、隔离低屈服点耗能方钢管(12)和内约束混凝土(7)；在耗能钢管(1)两端设置高强度板(3)，耗能钢管(1)、高强度板(3)、十字型耗能分离刚(6)以及加强肋(5)均与嵌入部位(2)连接；耗能钢管(1)、十字型耗能分离刚(6)的两端分别设置有端部固定板(10)，端部固定板(10)上的加强肋(5)采用交叉设置；所述嵌入部位(2)上设置有连接螺孔(4)；所述耗能交叉板(13)优先等间距设置在耗能钢管(1)上，耗能交叉板(13)的四个端部和中心采用锚栓(14)与耗能钢管(1)连接固定。

进一步地，所述隔离低屈服点耗能方钢管(12)优先采用低屈服点钢板制作而成。