[发明专利]一种多阶可更换式自复位防屈曲支撑装置

说明书

一种多阶可更换式自复位防屈曲支撑装置，属于建筑结构耗能减震装置技术领域。本发明包括内管机构、外管机构、一级耗能约束机构和二级耗能约束机构，所述外管机构套装在内管机构外侧，外管机构内部的左右两侧分别通过一级耗能约束机构和二级耗能约束机构与内管机构的左右两端建立弹性连接，一级耗能约束机构和二级耗能约束机构的结构相同，外管机构的左侧设置有左侧连接部，内管机构的右侧设置有右侧连接部。本发明在震时(小、大震)，可以实现多阶段耗能，为结构安全提供多重保障；震后，可减少因支撑破坏带来的结构残余变形，也便于后期耗能机构的更换和检测；因耗能内芯开孔，可实现“定点屈服”，进而保护支撑端部，以延缓其失稳破坏。

技术领域

本发明涉及一种多阶可更换式的自复位防屈曲支撑装置，属于建筑结构耗能减震装置技术领域。

背景技术

我国处于环太平洋地震带与欧亚地震带之间，是世界上多地震国家，也是遭受地震灾害最为深重的国家之一。从上个世纪末到今天的短短几十年间，我国境内就发生过数次破坏性较大的地震，建筑抗震防灾面临非常严峻的形势。

传统的抗震理念为“以刚克刚”，现代的抗震理念为“以柔克刚”。结构由抗震到减、隔震，设防目标和安全度要求不断提高，其中耗能支撑好比建筑结构的“一只拐杖”，在地震作用下能很大程度提高结构的安全度。

目前，防屈曲支撑以自重轻、滞回性能和延性良好等优势，在消耗能减震领域得以广泛应用。但传统防屈曲支撑在多遇地震下保持弹性，仅可为结构提供抗侧刚度，不能为结构提供附加阻尼，耗散地震能量；随着地震作用增大时，支撑构件进入屈曲状态，且与构件连接的周边节点损伤严重，残余变形较大，灾后修复主体结构的难度大并且成本高，不利于灾后城市功能的正常运行；而且传统防屈曲支撑中耗能装置一般位于耗能支撑内部不便于更换与检测，也不利于震后的维护；其中耗能单元连接处也较为复杂，不能够实现“定点屈服”。

因此，亟需提出一种新型的多阶可更换式自复位防屈曲支撑装置，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明研发目的是为了解决传统防屈曲支撑小震时，不能为结构提供附加阻尼，耗散地震能量；多阶段耗能机构震后存在较大残余变形，不便于更换且不能实现定点屈服问题，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

一种多阶可更换式自复位防屈曲支撑装置，包括内管机构、外管机构、一级耗能约束机构和二级耗能约束机构，所述外管机构套装在内管机构外侧，外管机构内部的左右两侧分别通过一级耗能约束机构和二级耗能约束机构与内管机构的左右两端建立弹性连接，一级耗能约束机构和二级耗能约束机构的结构相同，外管机构的左侧设置有左侧连接部，内管机构的右侧设置有右侧连接部。

优选的：所述内管机构和外管机构均为中空的管状结构。

优选的：所述一级耗能约束机构包括耗能内芯和耗能内芯连接件，所述耗能内芯贴合在外管机构顶部外侧壁，耗能内芯左端通过耗能内芯连接件与外管机构固定连接，耗能内芯右端通过耗能内芯连接件穿过外管机构与内管机构固定连接。

优选的：所述一级耗能约束机构还包括耗能挡板组和复位碟簧组，所述内管机构外壁上安装有碟簧限位板，两个相邻的碟簧限位板之间设置有复位碟簧组，外管机构的内侧壁上安装有多个耗能挡板组，每相邻两个耗能挡板组之间的间距与每相邻两个碟簧限位板之间的间距相同，复位碟簧组顶部左右两端与相邻两个耗能挡板组之间的内侧壁贴合。

优选的：所述耗能挡板组分为设置于同一竖直面的上挡板和下挡板，上挡板安装在外管机构的上端内侧壁，下挡板安装在外管机构的下端内侧壁；

所述碟簧限位板为圆环状挡板，所述上挡板和下挡板之间的最小竖直距离大于碟簧限位板的最大直径。