[发明专利]一种屈曲支撑装置及其制备方法

说明书

本发明公开了一种屈曲支撑装置及其制备方法。该装置包括管柱体、封头；管柱体由(2n+1)层钢管组装而成，管柱体包括n层屈曲层钢管、(n+1)层约束层钢管；约束层钢管与屈曲层钢管之间相间套装，且管柱体的最内层以及最外层均为约束层；n为≥1的自然数；屈曲层钢管两端部分别固接在一封头上，约束层钢管长度不大于屈曲层钢管长度。本发明装置通过单封头与屈曲层钢管端部固接，或者多级封头分别与屈曲层钢管端部固接后再将多级封头通过螺栓紧固的方式制备得到。本发明提出一种多层屈曲支撑的概念，能使钢管约束型屈曲支撑既有恰当的承载能力，又有理想的屈曲效果。

技术领域

本发明属于建筑技术领域，尤其涉及一种屈曲支撑装置及其制备方法。

背景技术

屈曲支撑装置是一种给新建(或既有)土木工程结构能起到支撑作用、耗能作用的备损专用装置，即结构物受地震作用时让该装置的屈曲来保护结构物主体。这种技术属于土木工程领域，在结构的新建设计、加固设计中均可应用。

已经成熟的屈曲支撑装置按照工作原理分，有整体约束型和装配约束型两大类；按照材料的特点分，有钢筋混凝土约束型、钢管混凝土组合约束型、纯钢约束型等；按照外形形状分，有柱型和梭型两类。在整体钢管约束型装置当中，已经有单层屈曲的产品存在(因加上两层约束层，共计有三层钢管，故又称三重屈曲支撑)。对于单层屈曲支撑，当需要强调承载能力时，就需要增加钢管的厚度，而钢管厚度的增加会降低支撑的屈曲能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种屈曲支撑装置及其制备方法，旨在解决现有单层屈曲支撑无法在满足高承载力的同时，又能避免钢管厚度的增加对屈曲性能不利影响的问题。

本发明是这样实现的，一种屈曲支撑装置，该装置包括管柱体、封头；其中，

所述管柱体由(2n+1)层钢管组装而成，所述管柱体包括n层屈曲层钢管、(n+1)层约束层钢管；所述约束层钢管与屈曲层钢管之间相间套装，且管柱体的最内层以及最外层均为约束层；所述n为≥1的自然数；

所述屈曲层钢管两端部分别固接在一封头上，所述约束层钢管长度不大于屈曲层钢管长度。

优选地，所述封头由共圆心螺孔的n级封头构成；其中，

第X级封头直径大于第X层屈曲层钢管内径，且第X级封头直径不大于第(X+1)层屈曲层钢管内径；

所述第X层屈曲层钢管两端分别固接第X级的对应封头，且n级封头之间共圆心螺孔内穿入螺杆并配合螺母紧固；

1≤X＜n。

本发明进一步公开了一种屈曲支撑装置的制备方法，该屈曲支撑装置包括管柱体、封头；其中，

所述管柱体由(2n+1)层钢管组装而成，所述管柱体包括n层屈曲层钢管、(n+1)层约束层钢管；所述约束层钢管与屈曲层钢管之间相间套装，且管柱体的最内层以及最外层均为约束层；所述n为≥1的自然数；

所述屈曲层钢管两端部分别固接一对应封头，所述约束层钢管长度不大于屈曲层钢管长度；

所述封头由共圆心螺孔的n级封头构成；其中，

第X级封头直径大于第X层屈曲层钢管内径，且第X级封头直径不大于第(X+1)层屈曲层钢管内径；

所述第X层屈曲层钢管两端分别固接第X级的对应封头，且n级封头之间共圆心螺孔内穿入螺杆并配合螺母紧固；

1≤X＜n；

上述屈曲支撑装置的制备方法包括以下步骤：

(1)将第1级封头螺孔内插入螺杆，并将螺杆头部固定在第1级封头内侧；