[发明专利]槽钢隔离防屈曲耗能支撑

说明书

技术领域

 本发明涉及一种建筑结构的耗能支撑，特别是涉及一种建筑结构振动控制的槽钢隔离防屈曲耗能支撑。属于结构工程领域。

背景技术

地震灾害具有突发性和毁灭性，严重威胁着人类生命、财产的安全。世界上每年发生破坏性地震近千次，一次大地震可引起上千亿美元的经济损失，导致几十万人死亡或严重伤残。我国地处世界上两个最活跃的地震带上，是遭受地震灾害最严重的国家之一，地震造成的人员伤亡居世界首位，经济损失也十分巨大。地震中建筑物的大量破坏与倒塌，是造成地震灾害的直接原因。地震发生时，地面振动引起结构的地震反应。对于基础固接于地面的建筑结构物，其反应沿着高度从下到上逐层放大。由于结构物某部位的地震反应，加速度、速度或位移过大，使主体承重结构严重破坏甚至倒塌；或虽然主体结构未破坏，但建筑饰面、装修或其它非结构配件等毁坏而导致严重损失；或室内昂贵仪器、设备破坏导致严重的损失或次生灾害。为了避免上述灾害的发生，人们必须对结构体系的地震反应进行控制，并消除结构体系的“放大器”作用。

结构消能减振技术是把结构的某些非承重构件，如支撑、剪力墙、连接件等设计成消能杆件，或在结构的某些部位，层间空间、节点、连接缝等安装消能装置。在小风或小震时，这些消能杆件或消能装置和结构本身具有足够的侧向刚度以满足使用要求，结构处于弹性状态；当出现大震或大风时，随着结构侧向变形的增大，消能构件或消能装置率先开始工作，产生较大阻尼，大量消耗输入结构的地震或风振能量，使结构的动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉，迅速衰减结构的地震或风振反应，位移、速度、加速度等，使主体结构避免出现明显的非弹性状态，保护主体结构及构件在强震或大风中免遭破坏。因为地震等原因传输给建筑结构的外部能量，是结构产生振动的根源，所以在结构中设置耗能装置，增加耗能量，将会减少结构的振动反应。将消能部件用于支撑中可形成各种耗能支撑，如交叉支撑、斜撑支撑、K形支撑等。

目前研究开发的防屈曲耗能支撑有中国专利号200710062637.3公开了一种名称为“钢管防屈曲耗能支撑”发明专利；中国专利号200810204340.0公开了一种名称为“防屈曲耗能支撑”发明专利；中国专利号200910081817.5公开了一种名称为“  一种全钢结构防屈曲耗能支撑”发明专利；中国专利号200910226690.1公开了一种名称为“自动恢复轴线居中功能的复合型耗能支撑构件”发明专利等。然而一些防屈曲耗能支撑的约束混凝土容易被压碎而失去了约束与防屈曲作用，致使其耗能能力大幅降低。因此，一些耗能支撑制造工艺，耗能性能等仍需要进一步改进。

 

发明内容

本发明针对上述存在的技术问题，提供了一种结构合理、成本低，采用有效隔离的方式，避免约束混凝土破坏，以提高其耗能能力。利用槽钢隔离防屈曲耗能支撑的耗能作用能够减少建筑结构的地震反应，对建筑结构起到很好的保护作用的槽钢隔离防屈曲耗能支撑。

为了实现上述目的本发明解决技术问题的技术方案是：

槽钢隔离防屈曲耗能支撑，包括：约束钢管、耗能工字钢以及隔离槽钢，约束钢管两端均设有耗能工字钢；所述的耗能工字钢的一端设于约束钢管内，该端耗能工字钢的腹板两侧设有侧隔离槽钢；该端耗能工字钢翼缘外侧设有外隔离槽钢；所述的耗能工字钢的另一端位于约束钢管之外，该端耗能工字钢的腹板两侧固连有加强钢板；所述的约束钢管两端均设有端板；所述的端板内侧与约束钢管之间浇筑内填约束混凝土。

所述的约束钢管为圆钢管或方钢管之一。

所述的加强钢板上设置螺栓孔；与梁柱构件采用螺栓连接。

所述的侧隔离槽钢和外隔离槽钢相互接触，形成一个封闭的工字形空间，且侧隔离槽钢和外隔离槽钢与耗能工字钢的间距为5~20mm。

本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

本发明由于采用了有效隔离的方式，避免约束混凝土破坏，使其耗能能力显著提升。具有耗能能力强、加工简单、安装方便等优点，它能使结构拥有良好的抗震性能、延性和滞回耗能能力，充分利用槽钢隔离防屈曲耗能支撑的耗能作用，最大限度的减少建筑结构的地震反应。

附图说明

图1是本发明槽钢隔离防屈曲耗能支撑的结构示意图；

图2是本发明图1一种实施方式的A-A放大剖视结构示意图；

图3是本发明图1另一种实施方式的A-A放大剖视结构示意图；

图4是本发明图1一种实施方式的放大左视结构示意图；