[实用新型]内置圆箍式外套管压杆稳定控制装置

说明书

技术领域

本实用新型是一种采用圆环盘连接件的外套管装置，属于一种抑制压杆构件失稳、提高压杆构件稳定承载力的稳定控制装置。

背景技术

稳定控制装置是通过对受压构件加设附加装置来改善受压构件屈曲性能的一种组件。目前已有的稳定控制装置主要有预应力撑杆装置、限制力装置、限位螺栓装置、套管装置等。预应力撑杆装置是在钢压杆外围设置若干撑杆或内部设置横隔板，然后利用张紧的预应力拉索通过撑杆或横隔隔板提供给钢压杆有效的侧向弹性支撑作用，从而减小钢压杆计算长度，提高其稳定承载力。限制力装置是由外套筒、内钢管、四周中部布置的板条组成。在压力作用下，外套管、内钢管承受压力，而四周的板条承受拉力，通过设计使板条首先受拉屈服，屈服荷载小于受压杆的屈曲荷载，从而受压杆具有理想弹塑性的轴力-轴向位移曲线，即在杆件中引入人为的延性变形能力从而改善构件脆性破坏性能。限位螺栓装置是在矩形外套钢管上沿轴向布设定位螺栓对内核工字形钢杆提供侧向支撑，使内核钢杆发生高阶失稳破坏。套管装置是由内核圆钢管与外套圆钢管组成，内核管比外钢管稍长，且两者之间留有间隙。内核管承受轴向压力，发生失稳现象，产生侧向弯曲变形与外套管接触后，外钢管参与受力，为内核杆提供侧向约束。当外核管刚度足够大时，能迫使内核杆在高阶屈曲模态下发生失稳破坏，使得整体构件承载力得到很大的提高。

对预应力撑杆装置而言，内部设置横隔板及预应力索方式的稳定改善效果不显著；而外设撑杆及预应力索形式，使整体杆件外围不平整，不易设置维护材料，不适合用于大跨结构。限制力装置构造复杂，施工难度大，不利于推广应用。限位螺栓装置构造简单明确，属主动控制失稳形式，但因核心钢杆为工字形截面，用于大跨结构时节点处理有难度，外管为矩形钢管，约束能力也逊于相应圆钢管。套管装置为了有效提高外套管抗弯刚度，需要内外管间隙足够大，这使得杆件失稳破坏时，内核管发生较大的轴向变形，影响结构整体刚度，另外对发生的杆件屈曲模态控制也是属于被动控制。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型提供一种内置圆箍式外套管压杆稳定控制装置。该稳定控制装置主要加设在圆钢管上，通过将外套管焊接于圆钢管下部的圆环板上，从而将内核圆钢管和外套管连接成整体。在内核钢管的中部及其他位置焊接圆箍（圆箍的直径略小于外套管内径，以便外套管能顺利套入）以为内核钢管提供有效的侧向约束，迫使其出现类似高阶屈曲模态的变形形式，提高了组合压杆的稳定承载力。如果采用高强度钢材的内核钢管，不仅能充分发挥高强度钢材强度性能的优势，大幅度提高组合压杆的稳定承载力，还能使得组合构件的经济性指（承载力/用钢量）也得到很大提高。

为了解决上述技术问题，本实用新型内置圆箍式外套管压杆稳定控制装置以实现的技术方案是：

内核钢管、外套管、圆箍盘、橡胶圆环块和橡胶垫片；其中内核钢管中部以及上、下1/4长度位置各焊接一个圆箍盘，该类圆箍盘的外径小于外套管内径，以便套入外套管；在内核钢管离下端50～200mm位置焊接一个圆环盘，该圆环盘的外径大于外套管外径15～25mm；外套管焊接于内核钢管的下部圆环盘上而与内核钢管连接为整体；外套钢管和内核钢管之间保留间隙，外套钢管上部端头和内核钢管相应位置处填充橡胶圆环块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型内置圆箍式外套管压杆稳定控制装置通过内管下部焊接的圆环盘将内核钢管和外套管连接在一起，并通过内核中部及其他相应位置的圆箍盘为内核钢管提供有效的约束，迫使内核钢管出现高阶屈曲模态，从而提高了构件承载力。不仅如此，该类内置圆箍式外套管压杆稳定控制装置制作工艺简单，施工安装方便，仅占有少量的建筑空间，有利于实际工程的推广和应用。如果内核钢管采用高强度钢材，则能使得钢材的“高强度”性能得到了很大的发挥。通过合理的内核钢管的钢材强度等级、外套管刚度的选用，则能在提高组合构件承载力的同时，还能提高其经济性（承载力/总用钢量）指标。

附图说明

图1是加设内置圆箍式外套管压杆稳定控制装置的压杆轴向示意图

图2是图1所示A-A剖切位置的剖面图

图3是图1所示B-B剖切位置的剖面图

附图代号说明：1-内核钢管，2-外套钢管，3-圆箍盘，4-橡胶圆环块，5-间隙，6-圆环盘

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明：