[发明专利]一种易修复耗能支撑结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种梁柱节点，尤其涉及一种易修复耗能支撑结构，属于建筑结构领域。

背景技术

钢框架结构是结构建筑中一种非常常用的结构形式。为提高框架结构的承载能力和侧向刚度，增大结构建造高度，避免过多地加大梁柱截面及相应的用钢量，以框架结构为基础，沿结构高度布置一定数量的支撑所形成的框架-支撑结构是一种经济有效的常用抗侧力结构体系。然而普通的支撑（普通支撑的截面形式包括单槽钢、单角钢、双角钢、双槽钢、H形钢，箱型截面钢，钢管）虽然能有效提高框架抗侧刚度，但普通支撑一般在弹性阶段便发生屈曲，而支撑一旦发生屈曲，支撑的承载力将大幅下降，不能充分利用材料屈服后的变形能力，耗能能力差，不利于结构的抗震耗能设计。

发明内容

本发明旨在提供一种易修复耗能支撑结构，该支撑结构能极大地提高框架的抗震耗能能力，而且支撑发生破坏的部位明确，在震后只需更换耗能元件即可达到修复的目的。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种易修复耗能支撑结构，包括竖向布置的第一元件和第二元件；其结构特点是，所述第一元件的底端和第二元件的顶端之间具有间隙，且在第一元件的底部外壁面上和第二元件的顶部外壁面上固定有相应的固定板；所述第一元件和第二元件通过卡固在相应固定板上的耗能元件固定相连；每个耗能元件上开有多个横向设置的条形孔，相邻两个耗能元件之间通过紧固件固定相连而使固定板和耗能元件共同承受轴向力；所述第一元件底端和第二元件顶端之间的距离不小于单个条形孔的槽宽。

由此，第一元件和第二元件受到轴向压力作用时发生变形时，耗能元件起到耗能的作用。这种支撑的优点是不但有较好的耗能能力防止其发生脆性破坏，而且能够避免框架结构发生较大的破坏，在地震后只需拆掉螺栓更换开条形孔耗能元件即可达到修复节点的目的。

根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

由此，所述耗能元件分为上中下三段，上段和下段均为固定端，中间段为开有所述的条形孔的耗能段。

优选地，所述第一元件和第二元件均为方钢管，相应方钢管的每个侧壁上焊接固定有一块作为固定板的钢板，所述耗能元件有四个，每个耗能元件与相应方钢管上同一侧面的两块钢板卡固在一起，然后通过紧固件将相邻两个耗能元件固定在一起，而使第一元件、第二元件、各相应钢板、各耗能元件固定连接为一个整体。更优选地，所述钢板上开有多个焊孔。优选开孔钢板沿着钢管长度方向的两个侧边与方钢管通过角焊缝连接，钢板上的圆孔均匀布置并与方钢管塞焊。开孔钢板在垂直于钢管长度方向的两个侧边不能施焊，以保证耗能元件能更好的与方钢管协同作用。

优选地，所述耗能元件包括腹板和两块翼板，所述腹板和两块翼板为一体化结构。

为了便于四个耗能元件之间通过高强螺栓固定，所述腹板与翼板之间的夹角为135°。

有了方便卡固固定板，每个耗能元件的内壁面上具有向内延伸且用于卡固固定板的限位台，横向布置的该限位台向内延伸的高度与固定板的厚度相当。这样可使耗能元件在安装时易于卡住位置，并使耗能元件与方钢管共同承受轴力。优选地，每个耗能元件上的限位台有4个，上部的两个限位台用于卡固第一元件上的固定板，下部的两个限位台用于卡固第二元件上的固定板，且中间两个限位台之间开有槽孔。优选地，槽孔的缝宽同方钢管拼接处的间隙一致。

为了产生协同耗能效果，所述固定板的左右侧边与相应的第一元件和第二元件之间固定相连，该固定板的上下侧边与相应的第一元件和第二元件之间具有可滑移间隙。由此，固定板在垂直于第一元件或第二元件长度方向的两个侧边不固定（不施焊），以保证耗能元件能更好的与方钢管协同作用。

所述第一元件底端和第二元件顶端之间的距离大于单个条形孔的槽宽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、支撑有良好的延性，耗能能力强；

2、支撑发生破坏的部位明确，不会使支撑主体及两端节点发生破坏；

3、支撑破坏后修复容易，只需更换耗能元件即可达到修复目的。

附图说明

图1是本发明一种实施例中方钢管的样图；

图2是图1的前视图；

图3是本发明所述耗能元件的结构示意图；

图4是图3的后视图；

图5是图4的前视图；

图6是图5的左视图；

图7是图5的俯视图；

图8是本发明一个实施例的装配示意图；

图9是图8的俯视图；