[实用新型]一种基于SMA隅撑的钢框架结构

说明书

本实用新型提供了一种基于SMA隅撑的钢框架结构，包括钢柱、钢梁、隅撑及两个连接支座，所述钢梁的端部与所述钢柱的侧壁连接且相互垂直，所述隅撑的两端分别通过一个所述连接支座与所述钢梁和钢柱连接，并使所述钢梁、钢柱及隅撑构成三角支撑结构，所述隅撑的材质为形状记忆合金。由于形状记忆合金具有超弹性和自复位的特性，使得隅撑在地震作用下发生弹性变形从而消耗地震能量。同时，自复位的特性使得隅撑在地震之后能够快速恢复形状，从而使得钢框架结构在震后能够快速恢复至初始状态，保证了钢框架结构的使用寿命。并且，通过连接支座连接隅撑与钢梁或钢柱以增加隅撑与钢梁或钢柱的连接节点处的承载力，减小隅撑变形对钢梁及钢柱的影响。

技术领域

本实用新型涉及建筑结构技术领域，尤其涉及一种基于SMA隅撑的钢框架结构。

背景技术

钢框架结构体系是指沿房屋的纵向和横向用钢梁和钢柱组成的框架结构，用于承重和抵抗侧力，其具有空间分隔灵活、自重轻、节省材料和灵活的建筑平面布置等特点，因此被广泛运用于建筑领域。但现有的钢框架结构体系的抵抗侧力能力较小、承载能力低且抗震性能受焊接工艺、材料影响较大，在地震作用下所述钢梁和钢柱的连接节点容易发生脆性破坏，限制了钢框架结构体系在抗震设防区域的使用。目前采用的解决办法之一就是在钢框架结构体系内设置中心支撑来提升钢框架结构的强度和抗侧钢度。但是，中心支撑结构虽然有较大的刚度，但是整体结构的布置不如钢框架灵活，中心支撑结构的抗震性能受支撑件屈曲的制约。在地震作用下，中心支撑结构的支撑件容易发生侧向屈曲，使得结构的承载力、刚度迅速下降，结构间的侧移显著增大，影响整体结构的安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于SMA隅撑的钢框架结构，通过采用材质为形状记忆合金的隅撑提高钢框架结构的抗震能力，以及增设连接支座来连接隅撑与钢梁或钢柱以提高钢框架结构的承载力，保证钢框架结构具有足够的抗侧刚度和强度的同时保证其布置方式的灵活性。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种基于SMA隅撑的钢框架结构，包括钢柱、钢梁、隅撑及两个连接支座，所述钢梁的端部与所述钢柱的侧壁连接且相互垂直，所述隅撑的两端分别通过一个所述连接支座与所述钢梁和钢柱连接，并使所述钢梁、钢柱及隅撑构成三角支撑结构，所述隅撑的材质为形状记忆合金。

可选的，所述连接支座为一封闭的腔体结构，所述连接支座具有相对的顶壁和底壁，所述连接支座的底壁与所述钢柱或钢梁的表面贴合并连接，所述连接支座的顶壁与所述隅撑连接。

可选的，所述隅撑贯穿所述连接支座的顶壁并延伸至所述连接支座的腔内。

可选的，所述顶壁所在的平面与所述底壁所在的平面之间具有一夹角，所述隅撑的中心线垂直于所述顶壁所在的平面。

可选的，所述隅撑的外壁与所述顶壁通过焊接固定连接。

可选的，所述钢梁和所述钢柱均为采用高强度钢制造的型钢，且所述钢梁与所述钢柱通过角钢焊接固定。

可选的，所述钢梁和所述钢柱均包括腹板及两块翼缘板，所述腹板的两端分别连接两块所述翼缘板的侧壁，所述钢梁的腹板及两块翼缘板均垂直于所述钢柱的翼缘板，所述角钢包括相互垂直的第一侧板和第二侧板，所述第一侧板与所述钢柱的翼缘板贴合，所述第二侧板与所述钢梁的腹板贴合，所述钢梁的腹板与所述第一侧板及所述第二侧板的交界处焊接。

可选的，所述第二侧板沿垂直于所述钢梁轴向的宽度小于所述钢梁的腹板沿垂直于所述钢梁轴向的宽度。

可选的，所述隅撑沿垂直于其轴向方向的截面为箱型。