[发明专利]防屈曲耗能支撑

说明书

技术领域

本发明涉及一种防屈曲耗能支撑。

背景技术

钢框架-支撑结构作为一种优越的承载体系，因其具有良好的抗震性能和较大的抗侧刚度，近些年被广泛应用于高层建筑。钢框架-支撑结构通过钢框架如楼板、楼面梁、柱子等构件承载建筑自身重力、机电设备、人员重力等，通过支撑构件的拉伸或收缩变形将地震或台风等作用于钢框架使其水平晃动的能量耗散，从而保持钢框架的整体稳定性。传统的支撑构件多为采用钢材加工得到的支撑杆，支撑杆受拉力作用时通过弹性拉伸形变和塑性拉伸变形来耗能，受压力作用时大多只能通过弹性收缩形变耗能。因为在受压情况下，当压力超出支撑杆弹性变形的承受范围时，支撑杆首先发生的是屈曲现象，而不是塑性变形。也就是说，当地震级数较高或台风风力较大时，支撑杆承受的压力已无法通过弹性收缩耗散，产生弯曲变形，支撑性能严重退化，无法起到保持框架稳定性的作用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种应用于钢框架中的防屈曲耗能支撑。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

防屈曲耗能支撑，其特征在于，包括耗能单元；所述耗能单元包括至少一个第一承力板、至少一个第二承力板、至少一个第三承力板和至少一个耗能柱体；所述第一承力板和所述第三承力板分别位于所述第二承力板的两侧，且与所述第二承力板间隔设置；所述耗能柱体贯穿所述第二承力板，两端分别与所述第一承力板和所述第三承力板连接。

优选地是，所述耗能单元包括至少一个第一承力板、至少两个第二承力板、至少一个第三承力板和多个耗能柱体；所述至少两个第二承力板依次排列；至少一个第一承力板上连接的多个耗能柱体，贯穿至少两个第二承力板，并与至少一个第三承力板连接。

优选地是，至少一个第一承力板上连接的多个耗能柱体，一部分贯穿其中一个第二承力板，另一部分贯穿另一个第二承力板。

优选地是，所述耗能单元包括至少两个第一承力板、至少一个第二承力板、至少两个第三承力板和多个耗能柱体；所述至少两个第一承力板依次排列；所述至少两个第三承力板依次排列；至少一个第二承力板上贯穿的多个耗能柱体，与至少一个第一承力板和至少一个第三承力板连接。

优选地是，至少一个第二承力板上贯穿的多个耗能柱体，一部分与其中一个第一承力板连接，另一部分与另一个第一承力板连接。

优选地是，至少一个第二承力板上贯穿的多个耗能柱体，一部分与其中一个第三承力板连接，另一部分与另一个第三承力板连接。

优选地是，所述耗能单元包括至少两个第一承力板、至少两个第二承力板、至少两个第三承力板和多个耗能柱体；至少两个第二承力板通过连接件连接。

优选地是，所述连接件包括至少一个连接板；所述连接板覆盖两个第二承力板的部分区域，并通过螺栓将连接板与第二承力板连接。

优选地是，所述耗能柱体贯穿所述第一承力板和第三承力板，两端均与螺母螺纹连接；所述第一承力板位于其中一个螺母和所述第二承力板之间；所述第三承力板位于另一个螺母和所述第二承力板之间。

优选地是，所述耗能柱体的两端分别与第一承力板和第二承力板通过焊接、热熔、镦粗或胶接的方式连接。

优选地是，所述耗能柱体为实心或空心棒材；所述棒材的截面为圆形或多边形。

优选地是，所述耗能柱体由具有延展性的金属材料和/或有机非金属材料制得。金属材料包括但不限于钢、铝合金等；有机非金属材料包括但不限于橡胶、尼龙工程塑料等。可采用在钢管内填充有机非金属材料，实现两种材料的组合，提高了耗能柱体的耗能能力。

优选地是，所述耗能柱体与所述第二承力板垂直地设置。

优选地是，所述耗能单元包括多个耗能柱体；所述耗能柱体呈矩阵排列。

优选地是，所述耗能单元还包括至少两个隔离装置；所述至少两个隔离装置位于第二承力板和第一承力板之间、第二承力板和第三承力板之间，或一部分位于第二承力板和第一承力板之间、另一部分位于第二承力板和第三承力板之间。

优选地是，所述隔离装置为钢管；所述钢管套装在所述耗能柱体上，两端分别抵靠在第二承力板和第一承力板上，或者两端分别抵靠在第二承力板和第三承力板上。

优选地是，所述耗能单元还包括至少两个弹性装置；所述至少两个弹性装置位于第二承力板和第一承力板之间、第二承力板和第三承力板之间，或一部分位于第二承力板和第一承力板之间、另一部分位于第二承力板和第三承力板之间。