[实用新型]一种装配式可变预应力的自复位摩擦耗能支撑构件

说明书

本实用新型提供了一种装配式可变预应力的自复位摩擦耗能支撑构件，包括圆形钢管、矩形钢管、盖板、槽钢、碟簧和摩擦角钢，矩形钢管的两端截面长边的中间均开设有槽口，圆形钢管套在矩形钢管的内侧且在矩形钢管的槽口处与矩形钢管焊接固定形成内管；碟簧设置有两个且且分别套接在圆形钢管的两端；槽钢分成两组且其对称的通过连接螺栓固定连在两块盖板之间形成外管；内管与外管之间通过摩擦角钢活动连接，本实用新型将通过圆形钢管与矩形钢管焊接固定形成的内管与盖板和槽钢之间通过螺栓固定连接的外管之间利用摩擦角钢活动连接，从而使得整体结构为装配式，既便于利用摩擦角钢完成抗震作用，又便于震后的快速修复和更换。

技术领域

本实用新型属于工程抗震构件技术领域，具体涉及一种装配式可变预应力的自复位摩擦耗能支撑构件。

背景技术

支撑是高层建筑结构中重要的抗侧力构件之一。在地震作用下它还能耗散能量，避免主体结构发生严重破坏。普通支撑受压会产生屈曲现象，其屈曲后刚度和承载力会急剧降低，因而普通支撑的滞回性能较差。同时，由于传统支撑设计由稳定控制，通常严格限制支撑长细比，但又会造成支撑的截面尺寸增大进而导致结构的地震作用也随之加强，使得梁柱截面尺寸都要放大，使整体工程的造价提升。

为解决普通支撑受压屈曲的问题，在支撑外部增设套管，抑制支撑的受压屈曲，构成防屈曲支撑。防屈曲支撑是一种无论受拉还是受压都能达到全截面屈服的轴向受力构件，它既能提供必要的抗侧刚度，又可通过轴向屈服耗能减小结构在罕遇地震作用下的振动反应。但防屈曲支撑的弊端是当内芯屈服后其承载力为零时变形不为零，这会给结构带来较大残余变形，影响震后修复与更换。

自复位耗能支撑不仅能耗散地震能量，减少结构的整体反应，而且震后能近似恢复到平衡位置，减少结构的残余变形，从而降低构件的修复或更换成本，提高结构的可恢复性。

近十年来国内外学者开发了形式各样的自复位耗能支撑，有的采用预应力筋为复位元件，有的采用形状记忆合金为复位元件，有点采用碟簧为复位元件。这些支撑虽然能实现自复位耗能效果，但是还是存在以下不足：

1、支撑构件的各部件全面焊接，使得安装和拆卸极为麻烦；

2、在支撑结构设计中，各楼层所需支撑的承载力往往不同，现有的支撑构件预应力不能进行调整，影响其使用范围；

3、预应力筋的变形能力差，而形状记忆合金的造价高，增加了工程成本的投入。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种装配式可变预应力的自复位摩擦耗能支撑构件，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种装配式可变预应力的自复位摩擦耗能支撑构件，包括圆形钢管、矩形钢管、盖板、槽钢、碟簧和摩擦角钢，所述矩形钢管的两端截面长边的中间均开设有槽口，所述圆形钢管套在矩形钢管的内侧且在所述矩形钢管的槽口处与矩形钢管焊接固定形成内管；

所述碟簧设置有两个且且分别套接在所述圆形钢管的两端；

所述盖板设置有两块，所述槽钢设置有四块，所述槽钢分成两组且其对称的通过连接螺栓固定连在两块所述盖板之间形成外管；

所述摩擦角钢设置有四块且其截面为L型两边长度相等的结构，所述摩擦角钢的一侧边内部均匀的开设有两个用于与内管的矩形钢管之间固定连接的连接螺孔，所述摩擦角钢的另一侧边内部均匀的开设有三个用于与外管的盖板活动连接的活动槽孔，所述内管与外管之间通过摩擦角钢活动连接。

优选的，所述圆形钢管的外侧在所述碟簧两端处分别套接有挡板，所述挡板与所述圆形钢管之间滑动连接。

优选的，所述盖板两端端部分别垂直焊接固定有堵头，所述堵头的两端螺纹连接有顶紧螺栓，所述顶紧螺栓的内侧段抵在所述碟簧的外侧挡板的外侧。