[发明专利]并联多重套管式双屈服点屈曲约束支撑

说明书

本发明公开了一种并联多重套管式双屈服点屈曲约束支撑，包括：混凝土核心区，作为屈曲约束支撑的防屈曲核心单元；一级耗能软钢管，至少一端安装有一限位销，内部浇筑混凝土形成混凝土核心区；二级耗能软钢管，至少一端在管壁上开设有第一限位孔；约束钢管，至少一端在管壁上开设有第二限位孔；连接套管，套设在约束钢管外的至少一端，该连接套管的管壁上开设有第三限位孔；限位销同时嵌入到第一限位孔、第二限位孔和第三限位孔内，限位销截面尺寸小于第一限位孔的尺寸，第一限位孔的尺寸小于第二限位孔的尺寸。本发明屈曲约束支撑能够发挥结构全抗震阶段的耗能性能，保证结构的安全，同时承载耗能强度高，满足大吨位承载耗能需求。

技术领域

本发明涉及建筑构件技术领域，具体而言，涉及一种并联多重套管式双屈服点屈曲约束支撑。

背景技术

一般屈曲约束支撑，在正常使用状态及小震作用下，为建筑结构提供抗侧刚度，起到普通支撑的作用；在大震作用下，屈曲约束支撑可通过其反复拉压滞回耗散地震输入的能量。屈曲约束支撑的耗能段为主要受力单元，一般由低屈服点的钢材制成，约束单元提供约束机制，以防止耗能单元受轴压时发生整体失稳或局部屈曲，其可采用钢管混凝土、钢筋混凝土外套、圆型或多边形钢管等，无粘结材料在耗能单元和约束单元之间提供滑动界面，使屈曲约束支撑在受拉与受压时尽可能有相似的力学性能，避免耗能单元因受压膨胀后与约束单元之间产生摩擦而造成轴力的增加。

近年来，有学者开始研发分阶段屈服屈曲约束支撑，在小震下屈曲约束支撑的一部分先屈服耗能，中震或大震下屈曲约束支撑的大部分区域屈服耗能，从而有效提高屈曲约束支撑抵抗不同强度地震的耗能能力。目前分阶段耗能屈曲约束支撑的实现方法包括采用不同耗能机理阻尼器的组合和不同耗能材料阻尼器的组合。同样存在，高屈服点的耗能段刚度比低屈服点耗能段的刚度大得多的问题，导致低屈服点耗能段耗能受到较大影响，并不能很好的实现分阶段屈服。

部分学者采用带不同长度长圆孔的核心段和螺栓相结合，将支撑轴力转换为螺栓的剪力，实现屈曲约束支撑并联核心段的分阶段屈服，但螺栓有限的抗剪承载力导致这种分阶段屈服的屈曲约束支撑只能适用于小吨位情况，严重限制了分阶段屈服屈曲约束支撑推广应用。

发明人已对双屈服点耗能结构进行过相关研究，但在实际应用中其承载力较小，无法用于大吨位承载，不适合高层、超高层等大体量建筑结构使用，因此有必要对现有结构进一步进行改进。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种屈曲约束支撑，具体是一种并联多重套管式双屈服点屈曲约束支撑，以解决现有的屈曲约束支撑存在的一个或多个问题，尤其能够满足大吨位承载要求。

上述目的可通过以下技术方案实现：

本发明提供一种并联多重套管式双屈服点屈曲约束支撑，包括：

混凝土核心区，作为屈曲约束支撑的防屈曲核心单元；

一级耗能软钢管，内部浇筑混凝土形成所述混凝土核心区，该一级耗能软钢管的至少一端安装有一限位销；

二级耗能软钢管，套设在所述一级耗能软钢管外，该二级耗能软钢管至少一端的管壁上开设有第一限位孔；

约束钢管，套设在所述二级耗能软钢管外，该约束钢管至少一端的管壁上开设有第二限位孔；

连接套管，套设在所述约束钢管外的至少一端，该连接套管的管壁上开设有第三限位孔；并且，

所述第一限位孔与第二限位孔以及第三限位孔位置对应，限位销同时嵌入到第一限位孔、第二限位孔和第三限位孔内，限位销截面尺寸小于第一限位孔的尺寸，第一限位孔的尺寸小于第二限位孔的尺寸。

在一些实施例中，所述一级耗能软钢管的至少一端焊接一段加强钢棒，加强钢棒与一级耗能软钢管一并套设在二级耗能软钢管内，所述限位销安装在加强钢棒上。