[实用新型]一种新型支撑型抗震耗能器

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑结构领域，具体来说是涉及一种新型支撑型抗震耗能器。

背景技术

最近几十年时间以来，支撑型抗震耗能器在美国、日本、我国台湾等国家和地区的建筑结构领域应用较多。支撑型抗震耗能器是一种在受压状态下不发生屈曲的支撑，与传统支撑相比具有更稳定的力学性能。通过屈曲约束支撑不仅可以提高结构的刚度和延性，而且利用钢材的滞回性能可以消耗水平荷载作用在结构的上的能量，对结构抗震能力的提高有很大意义。到2008年,国际上应用屈曲约束支撑的建筑有数百幢，然而我国国内在这方面的研究尚处于起步阶段，工程案例较少。支撑型抗震耗能器的形式多样，但工作原理基本相似，即：支撑在外力作用下，荷载全部由芯材承受，芯板在轴向拉力或压力作用下能屈服耗能，而外围的约束机构提供给芯材弯曲限制，避免芯材受压时屈曲。

由于泊松效应，芯材受压时会发生膨胀，因此在芯材和约束机构之间设有缝隙，以减小芯材受力时对防屈曲装置造成挤压。芯板的材料以低屈服点钢材或普通结构用钢材为主，低屈服点钢材的延性较好（可达40%以上），但价格较高，不利于该项技术的推广应用。普通钢材的延性相对较差（30%左右），价格较低，用普通钢材做芯板在大震作用结构设计时基本可以满足使用要求。

但是，无论是由低屈服点钢材还是普通钢材制作芯板，现有支撑型抗震耗能器均存在以下几个问题：

1. 支撑型抗震耗能器进入屈服后可能会出现持续变形甚至被拉断；

2. 支撑型抗震耗能器的芯板突然断裂后支撑的作用会突然消失对结构造成不利的影响；

3. 为了保证芯板非屈服段的面积，芯板的截面变化次数多，从而导致芯板的材料浪费大。另外，防屈曲装置要保证能够约束芯板的约束非屈服段导致防屈曲装置的建筑尺寸较大，不便于支撑型抗震耗能器的应用。

因此发明一种在大震环境下有防护作用，外观尺寸较小的支撑型抗震耗能器对结构的抗震很有必要。

发明内容

针对上述情况，本实用新型提供一种新型支撑型抗震耗能器，以解决现有支撑型抗震耗能器可能会出现持续变形甚至被拉断，拉断后支撑的作用突然消失对结构造成不利的影响，以及芯板材料浪费大、不便于支撑型抗震耗能器应用的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种新型支撑型抗震耗能器，包括防屈曲装置、芯板，所述芯板包括屈服段，在屈服段两端为过渡段，所述过渡段外侧为节点弹性段；其中芯板屈服段的中间部分设置于防屈曲装置内部；其特征在于，所述防屈曲装置的两端分别固定有一限位受力板；所述芯板上设置有防拉断装置，所述防拉断装置包括加劲板、抗拉限位板和抗压限位板，所述加劲板固定于芯板两端的过渡段及相邻屈服段端部，所述抗拉限位板固定于芯板屈服段一端的加劲板上，所述抗压限位板与抗拉限位板同侧,垂直固定于芯板过渡段和加劲板上；所述芯板仅设置有加劲板的一端与防屈曲装置一端的限位受力板焊接固定，所述芯板另一端与防屈曲装置呈自由滑动状态，所述芯板外表面相对应于约束防屈曲装置能够自由滑动的部分设置有隔离材料。

进一步，所述防屈曲装置两端的限位受力板与芯板、加劲板对应的位置分别设置有使芯板、加劲板穿过的槽口，在槽口的周围设置有加强筋；防屈曲装置与芯板呈自由滑动状态的一端的限位受力板的内板面设置一橡胶缓冲垫。

进一步，所述芯板横截面可以为“十”字形，横截面为等截面或变截面；芯板两端的加劲板分别为两块，所述加劲板与芯板一板面平行、另一板面垂直；所述每块加劲板上的抗拉限位板为两块，所述抗拉限位板与加劲板板面垂直、与芯板的一个板面平行；所述抗压限位板离芯板屈服段较近的板面设置有橡胶缓冲垫。

进一步，所述防屈曲装置包括四根两行两列排布的矩形方管或方形方管，各相邻方管通过设置于外侧的连接板焊接为一体，连接板外部设置一层包装钢板；所述方管两端与芯板上加劲板相对应的位置设置有使加劲板穿过的槽口。

进一步，所述芯板横截面还可以为“一”字形，所述横截面为“一”字形的芯板包括一块主芯板，在主芯板两端的节点弹性段、过渡段以及屈服段端部分别设置一组加劲板，使芯板设置有加劲板的位置横截面为“十”字形；芯板两端的加劲板分别为两块，所述加劲板与主芯板板面垂直、加劲板板面平行；所述每块加劲板上的抗拉限位板为两块，所述抗拉限位板与加劲板垂直、主芯板板面平行；所述抗压限位板离芯板屈服段较近的板面设置有橡胶缓冲垫。