[发明专利]一种具有拉压功能的屈曲约束支撑及其设计方法

权利要求书

1.一种具有拉压功能的屈曲约束支撑的设计方法，其特征在于，所述屈曲约束支撑包括：

SMA棒，所述SMA棒包括头部、中间部和尾部；

屈曲约束构件，其套设于所述SMA棒外，且与所述SMA棒同心设置；

填充构件，所述填充构件设于所述屈曲约束构件和所述SMA棒之间；

所述屈曲约束支撑的设计方法包括以下步骤：

步骤一、根据桥梁跨度大小和地震动水平，确定需要的SMA棒位移行程；

步骤二、根据SMA棒材料性能确定最大应变和最大应力；

步骤三、根据确定的SMA棒位移行程和最大应变确定所需SMA棒的长度；

步骤四、选择SMA棒直径，确定SMA棒与所述屈曲约束构件刚度之间的联系系数γ；

步骤五、确定所需的最小抗弯刚度；

步骤六、确定所述屈曲约束构件和所述填充构件的抗弯刚度；根据上述确定的屈曲约束构件和填充构件的抗弯刚度确定屈曲约束构件的尺寸。

2.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述步骤四中，系数γ根据下述公式计算得到：

γ＝0.1941+0.095d_bar；

式中，d_bar为所述SMA棒中间部的直径。

3.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述步骤五中，其中σ_d和ε_d是所述SMA棒的最大应力和最大应变；A_bar是所述SMA棒中间部的面积；L_bar是SMA棒中间部的长度。

4.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述步骤六中，根据下述公式确定所述屈曲约束构件和填充构件的抗弯刚度：

式中，E_s和E_c是所述屈曲约束构件的弹性模型和抗弯惯性矩；I_s和I_c是所述填充构件的弹性模型和抗弯惯性矩。

5.一种如权利要求1～4任一项所述的设计方法得到的具有拉压功能的屈曲约束支撑，其特征在于，包括SMA棒；屈曲约束构件，其套设于所述SMA棒外，且与所述SMA棒同心设置；填充构件，所述填充构件设于所述屈曲约束构件和所述SMA棒之间。

6.如权利要求5所述的具有拉压功能的屈曲约束支撑，其特征在于，所述SMA棒包括头部、中间部和尾部，所述头部和尾部直径大于所述中间部直径。

7.如权利要求6所述的具有拉压功能的屈曲约束支撑，其特征在于，所述SMA棒的头部和尾部设有用于连接的连接部件。

8.如权利要求5或6所述的具有拉压功能的屈曲约束支撑，其特征在于，所述屈曲约束构件为钢材结构，所述钢材结构的截面为圆形或矩形。

9.如权利要求5所述的具有拉压功能的屈曲约束支撑，其特征在于，所述填充构件为聚四氟乙烯或水泥。

10.如权利要求9所述的具有拉压功能的屈曲约束支撑，其特征在于，所述填充构件为水泥。