一种装配式屈曲约束支撑装置

专利2025-07-10  33


本发明涉及土木工程消能减震,尤其涉及一种装配式屈曲约束支撑装置。


背景技术:

1、屈曲约束支撑广泛应用于建筑结构领域,而屈曲约束支撑框架结构在强震或者主-余震作用下,支撑可能会出现超低周疲劳断裂现象,并且在循环荷载作用下,现有屈曲约束支撑的最大应变一般不超过3%。由于屈曲约束支撑滞回曲线非常饱满并且屈服后刚度很低,屈曲约束支撑框架结构在强震后会存在明显的残余位移,导致结构震后修复困难。

2、虽然将屈曲约束支撑和自复位支撑联合应用于框架结构可以有效降低结构震后的残余位移响应,但是屈曲约束支撑经历一次强震后,其剩余超低周疲劳性能通常无法满足后续可能出现的强震下的性能要求,因此需要进行更换,而支撑的更换工作则会使建筑使用功能中断并且使结构震后修复成本增加。若屈曲约束支撑具备优异的超低周疲劳性能,则震后无需对其进行更换,可以显著降低结构的震后恢复时间和修复成本。


技术实现思路

1、针对背景技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种装配式屈曲约束支撑装置。

2、为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:

3、一种装配式屈曲约束支撑装置,包括可拆卸连接的内约束装置和外约束装置,还包括安装于所述内约束装置和外约束装置之间的耗能装置,所述耗能装置包括第一耗能芯板和第二耗能芯板,所述第一耗能芯板位于所述内约束装置相对的两侧,且所述第一耗能芯板一端可拆卸连接于所述内约束装置的一端,所述第二耗能芯板位于所述内约束装置另一相对的两侧,且所述第二耗能芯板一端可拆卸连接于所述内约束装置的另一端,所述第一耗能内芯组和第二耗能内芯组的另一端分别连接可拆卸的连接头。

4、进一步的,所述内约束装置为方管,所述方管任一外侧表面设有两约束板,两所述约束板之间设有用于容纳所述第一耗能芯板和第二耗能芯板的容置槽,且所述容置槽的高度大于所述第一耗能芯板和第二耗能芯板的高度。

5、进一步的,所述第一耗能芯板和第二耗能芯板包括屈服段以及连接于所述屈服段两端的第一连接段和第二连接段,所述第一连接段连接于所述内约束装置,所述第二连接段连接于所述连接头,所述屈服段的截面面积小于所述连接段的截面面积。

6、进一步的,所述屈服段表面设有无粘结材料,降低所述屈服段与所述内约束装置和外约束装置之间的摩擦。

7、进一步的,所述屈服段和所述第一连接段和第二连接段之间设有截面面积逐渐增大的过渡段。

8、进一步的,所述第二连接段设有第一加劲肋。

9、进一步的,所述方管各内壁分别设有沿其轴向延伸布置的第二加劲肋。

10、进一步的,所述外约束装置包括若干外约束件本体,所述内约束装置及耗能装置位于由各所述外约束本体所围成的腔体内,且两相邻所述外约束本体之间设有填充片,且所述填充片的高度大于所述第一加劲肋的高度。

11、进一步的,各所述外约束本体外侧设有沿其轴向间隔布置的加劲片。

12、进一步的,所述连接头包括工字工件以及连接于所述工字工件一端的连接座,所述工字工件连接于所述第一耗能芯板和第二耗能芯板的所述连接段。

13、本发明的有益效果是:

14、本发明提出的一种装配式屈曲约束支撑装置,包括内约束装置、外约束装置及安装于内约束装置和外约束装置之间的耗能装置。强震过后,该支撑装置的损伤集中于耗能装置,内约束装置和外约束装置保持无损,有利于降低支撑装置在震后的修复成本。另外,本支撑装置实现了第一耗能芯板和第二耗能芯板之间的串联受力关系,使支撑的极限变形能力和超低周疲劳性能显著提升,进而将本发明所提出的装配式屈曲约束支撑与自复位支撑联合应用于框架结构中,可以实现支撑强震后无需更换,结构可以保持正常使用功能,从而降低震后经济损失。



技术特征:

1.一种装配式屈曲约束支撑装置,其特征在于,包括可拆卸连接的内约束装置和外约束装置,还包括安装于所述内约束装置和外约束装置之间的耗能装置,所述耗能装置包括第一耗能芯板和第二耗能芯板,所述第一耗能芯板位于所述内约束装置相对的两侧,且所述第一耗能芯板一端可拆卸连接于所述内约束装置的一端,所述第二耗能芯板位于所述内约束装置另一相对的两侧,且所述第二耗能芯板一端可拆卸连接于所述内约束装置的另一端,所述第一耗能芯板和第二耗能芯板的另一端分别连接可拆卸的连接头。

2.如权利要求1所述的一种装配式屈曲约束支撑装置,其特征在于,所述内约束装置为方管,所述方管任一外侧表面设有两约束板,两所述约束板之间设有用于容纳所述第一耗能芯板和第二耗能芯板的容置槽,且所述容置槽的高度大于所述第一耗能芯板和第二耗能芯板的高度。

3.如权利要求2所述的一种装配式屈曲约束支撑装置,其特征在于,所述第一耗能芯板和第二耗能芯板包括屈服段以及连接于所述屈服段两端的第一连接段和第二连接段,所述第一连接段连接于所述内约束装置,所述第二连接段连接于所述连接头,所述屈服段的截面面积小于所述连接段的截面面积。

4.如权利要求3所述的一种装配式屈曲约束支撑装置,其特征在于,所述屈服段表面设有无粘结材料,降低所述屈服段与所述内约束装置和外约束装置之间的摩擦。

5.如权利要求3所述的一种装配式屈曲约束支撑装置,其特征在于,所述屈服段和所述第一连接段和第二连接段之间设有截面面积逐渐增大的过渡段。

6.如权利要求3所述的一种装配式屈曲约束支撑装置,其特征在于,所述第二连接段设有第一加劲肋。

7.如权利要求6所述的一种装配式屈曲约束支撑装置,其特征在于,所述方管各内壁分别设有沿其轴向延伸布置的第二加劲肋。

8.如权利要求7所述的一种装配式屈曲约束支撑装置,其特征在于,所述外约束装置包括若干外约束件本体,所述内约束装置及耗能装置位于由各所述外约束本体所围成的腔体内,且两相邻所述外约束本体之间设有填充片,且所述填充片的高度大于所述第一加劲肋的高度。

9.如权利要求8所述的一种装配式屈曲约束支撑装置,其特征在于,各所述外约束本体外侧设有沿其轴向间隔布置的加劲片。

10.如权利要求8所述的一种装配式屈曲约束支撑装置,其特征在于,所述连接头包括工字工件以及连接于所述工字工件一端的连接座,所述工字工件连接于所述第一耗能芯板和第二耗能芯板的所述连接段。


技术总结
一种装配式屈曲约束支撑装置,包括内约束装置、外约束装置及安装于内约束装置和外约束装置之间的耗能装置。强震过后,该支撑装置的损伤集中于耗能装置,内约束装置和外约束装置保持无损,有利于降低支撑装置在震后的修复成本。另外,本支撑装置实现了第一耗能芯板和第二耗能芯板之间的串联受力关系,使支撑的极限变形能力和超低周疲劳性能显著提升,进而将本发明所提出的装配式屈曲约束支撑与自复位支撑联合应用于框架结构中,可以实现支撑强震后无需更换,结构可以保持正常使用功能,从而降低震后经济损失。

技术研发人员:张超众,刘阳,钟沛杰,刘小娟,陈业伟,苏龙辉
受保护的技术使用者:华侨大学
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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