[发明专利]自复位防屈曲支撑构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种防屈曲支撑构件。

背景技术

地震灾害对人们的生命安全造成了极大的影响，其主要是由于在地震过程 中建筑结构发生了过大的损坏或倒塌所引起的。被动控制系统是结构振动控制 系统中的一种，且目前被认为是减少主体结构损伤的最有效可行的方法。根据 不同的阻尼机理，被动控制装置可以分为金属阻尼器、摩擦阻尼器、粘滞阻尼 器以及粘弹性阻尼器等。

在这些控制装备中，防屈曲支撑构件(BRB)得到了最广泛的应用。这是近 年来应用于多高层建筑抗侧力体系中的一种发明的支撑形式，同时也是一种高 效的耗能减震装置(阻尼器)，它主要由钢支撑内芯、约束构件以及在上述两 者之间所设置的无粘结材料或间隙三部分组成。在中震或大震作用下，防屈曲 支撑构件无论受拉还是受压均能实现全截面充分屈服耗散地震能量而不出现 支撑构件的整体屈曲或局部屈曲破坏，因此这种支撑构件不仅解决了普通支撑 构件在大震下受压屈曲的问题，同时还起到损伤控制的作用，使原来通过主体 结构梁端形成塑性铰的耗能方式转变为只在防屈曲支撑部件上集中耗能，而主 体结构大部分保持弹性，从而能够较好地保护主体结构(梁、柱)使其在大震 当中免受严重损伤，给震后修复带来了方便。

然而，由于防屈曲支撑构件的耗能形式为金属的滞回耗装，这必然使其在 经历中震或者大震后会产生很大的残余变形。根据无数次震害经验知道：强烈 地震使结构产生的过大侧向变形及残余变形是结构破坏倒塌的直接原因。而现 行的抗震规范只是要求结构在震时不倒塌以保证生命安全，但是很多情况下震 后需要大量的维修成本或者拆除重建，这无疑会产生相应的社会及经济问题。

现有自复位支撑构件，其耗能形式为摩擦耗能，主要有两个方面的局限性： 首先，摩擦力取决于螺栓的预紧力，当螺栓松动预紧力下降则对摩擦力产生影 响，不能正常耗散地震能量。另外，摩擦面的老化也是一个非常突出的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前安装传统防屈曲支撑构件的结构在大震或 者中震后出现过量残余变形从而大大增大震后维护、重建成本及现有摩擦型自 复位支撑构件因摩擦板连接螺栓松动及摩擦面易老化而不能正常耗散地震能 量的问题，提出了一种自复位防屈曲支撑构件。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述防屈曲支撑构件由方 形外套管、方形内套管、第一端板、第二端板、第一凸形连接板、第二凸形连 接板、两个耗能内芯板、多根复位筋、两个连接板和两对角钢构成，所述第一 凸形连接板设置在两个耗能内芯板之间，且所述第一凸形连接板的上侧壁和下 侧壁各与一个耗能内芯板固接，每个连接板设置在相对应的耗能内芯板外部且 二者固接；所述方形外套管外部的一对表面各设有一对角钢，一对角钢的一端 与方形外套管固接，且每对角钢与方形外套管形成凹槽，所述方形内套管设置 在两个耗能内芯板之间，且所述方形内套管与第一凸形连接板插接，两个耗能 内芯板各与方形内套管位于插接端的上侧壁和下侧壁焊接，且焊接的距离沿长 度方向为10～20cm；

方形内套管、两个耗能内芯板和第一凸形连接板设置在方形外套管内，且 每个方形内芯板的两个侧壁各与方形外套管相对应的侧壁接触，每个连接板设 置在凹槽内，且每个连接板与一对角钢固接，所述方形内套管内设有多根复位 筋，每根复位筋的一端与第一端板连接，每根复位筋的另一端与第二端板连接， 所述第一端板上设有与第一凸形连接板小直径端形状相匹配的通孔，所述第一 凸形连接板穿过第一端板的通孔设置在第一端板的外部，所述方形外套管的两 侧端面分别与第一端板和第二端板接触，所述第二凸形连接板的大直径端的固 装在两对角钢内。

本发明具有以下有益效果：本发明同传统的防屈曲支撑构件相比，在结构 大震或者中震后拥有复位功能，大大减少了残余变形(理论上为零)；与现有 的自复位支撑构件相比，本发明通过防屈曲支撑构件的内芯板屈服耗能取代摩 擦耗能，因此避免了螺栓松动和摩擦面老化、失效及腐蚀等问题。

附图说明