[发明专利]变高弯曲剪切型偏心支撑耗能梁、偏心支撑结构

说明书

本发明公开了一种变高弯曲剪切型偏心支撑耗能梁、偏心支撑结构，属于钢框架支撑结构技术领域。该耗能梁包括：上翼缘，下翼缘，腹板，以及横向加劲肋；腹板与横向加劲肋垂直设置；且腹板以及横向加劲肋同时连接上翼缘的底面和下翼缘的顶面。其中，腹板包括沿耗能梁长度方向顺次连接的：第一区，第二区，以及第三区，第二区的高度小于非耗能梁腹板的高度；上翼缘和下翼缘与腹板的结构相适配；上翼缘的宽度小于非耗能梁的上翼缘的宽度，下翼缘的宽度小于非耗能梁的下翼缘的宽度。通过在腹板上设置高度较低的第二区，使得耗能梁两端发生弯曲塑性变形后，腹板中部可继续发生剪切塑性变形，改善耗能效果，提高抗震性能。

技术领域

本发明涉及钢框架支撑结构技术领域，特别涉及一种变高弯曲剪切型偏心支撑耗能梁、偏心支撑结构。

背景技术

在高烈度地震区，可在钢结构建筑中设置弯曲型偏心支撑结构，以增强建筑的抗震性能。在地震时，弯曲型偏心支撑结构受弯出现局部塑性形变，耗散地震能量，避免建筑坍塌。常见的弯曲型偏心支撑结构包括：耗能梁、非耗能梁、支撑梁、以及框架柱。其中，非耗能梁与耗能梁平行设置，二者端部相连；支撑梁连接非耗能梁的底面；框架柱连接非耗能梁未连接耗能梁的端部。遭遇地震时，非耗能梁、支撑梁以及框架柱处于弹性状态，耗能梁受到地震力作用处于塑性状态并产生塑性形变，耗散地震能量。不难看出，弯曲型偏心支撑耗能梁是弯曲型偏心支撑结构中的重要组成部分。

相关技术中提供了一种弯曲偏心支撑耗能梁。如图1所示，该耗能梁包括：上翼缘11、下翼缘12、腹板13、横向加劲肋141。其中，上翼缘11、下翼缘12是等宽的矩形钢板，二者平行设置；腹板13以及横向加劲肋141同时连接上翼缘11的底面以及下翼缘12的顶面。且腹板13的长度方向平行于上翼缘11的长度方向，横向加劲肋141以垂直于腹板13长度方向的方式固定在腹板13上。并且相关技术中，腹板13与非耗能梁的腹板相连并等高；耗能梁的上翼缘11与非耗能梁的上翼缘等宽，下翼缘12与非耗能梁的下翼缘等宽。该偏心支撑结构在遭遇地震时，主要通过上翼缘11和下翼缘12受弯出现塑性形变以耗散地震能量。

在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：

在水平地震作用下，相关技术中的弯曲型支撑耗能梁的两个端部弯矩较大，耗能梁的中间部分弯矩较小，因此耗能梁的两端会发生弯曲塑性变形，中部不会发生弯曲塑性变形。如此，耗能梁的塑性变形作用发挥不充分，其耗散地震能量的能力得不到充分利用，耗能效果差，抗震性能不高。

发明内容

本发明实施例提供了一种变高弯曲剪切型偏心支撑耗能梁、偏心支撑结构，为了解决相关技术中的上述问题。该技术方案具体如下：

第一方面，提供一种变高弯曲剪切型偏心支撑耗能梁，包括：上翼缘，下翼缘，腹板，以及横向加劲肋；所述腹板与所述横向加劲肋垂直设置；所述腹板以及所述横向加劲肋同时连接所述上翼缘的底面和所述下翼缘的顶面；其中，

所述腹板包括沿所述耗能梁长度方向顺次连接的：第一区，第二区，以及第三区，

所述第二区的高度小于非耗能梁腹板的高度；

所述上翼缘和所述下翼缘与所述腹板的结构相适配；

所述上翼缘的宽度小于非耗能梁的上翼缘的宽度，所述下翼缘的宽度小于所述非耗能梁的下翼缘的宽度。

可选地，所述第一区远离所述第二区的端部，以及所述第三区远离所述第二区的端部均连接非耗能梁的腹板，

所述第一区和所述第三区的高度随着远离所述第二区而逐渐增大；

所述第二区为等高区。

可选地，所述第一区的最大高度以及所述第三区的最大高度与所述非耗能梁的腹板的高度相同；

所述第一区的最小高度以及所述第三区的最小高度与所述第二区的高度相同。