[发明专利]内置圆形软钢耗能内筒的耗能钢板支撑结构

说明书

本发明涉及一种内置圆形软钢耗能内筒的耗能钢板支撑结构，属于建筑结构振动控制领域。采用波形耗能软钢板一、波形摩擦耗能软钢垫板、波形耗能软钢板二叠层对称设置的组合方式，大波段和小波段相互交替，使得本发明结构的塑性分布合理，在拉、压作用时设置的波形耗能软钢板一、波形摩擦耗能软钢垫板、波形耗能软钢板二和圆形软钢耗能内筒能够相互协调而挤压耗能，无明显应力集中现象，能使结构动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉，在正常状态使用能够增大建筑结构整体刚度，使其拥有良好的抗震性能、延性和滞回耗能能力，在遇到地震时，能够减少建筑结构的地震反应。

技术领域

本发明属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种内置圆形软钢耗能内筒的耗能钢板支撑结构。

背景技术

地震灾害具有突发性和毁灭性，严重威胁着人类生命、财产的安全。世界上每年发生破坏性地震近千次，一次大地震可引起上千亿美元的经济损失，导致几十万人死亡或严重伤残。我国地处世界上两个最活跃的地震带上，是遭受地震灾害最严重的国家之一，地震造成的人员伤亡居世界首位，经济损失也十分巨大。地震中建筑物的大量破坏与倒塌，是造成地震灾害的直接原因。地震发生时，地面振动引起结构的地震反应。对于基础固接于地面的建筑结构物，其反应沿着高度从下到上逐层放大。由于结构物某部位的地震反应 ( 加速度、速度或位移 ) 过大，使主体承重结构严重破坏甚至倒塌；或虽然主体结构未破坏，但建筑饰面、装修或其它非结构配件等毁坏而导致严重损失；或室内昂贵仪器、设备破坏导致严重的损失或次生灾害。为了避免上述灾害的发生，人们必须对结构体系的地震反应进行控制，并消除结构体系的“放大器”作用，结构消能减振技术是把结构的某些非承重构件( 如剪力墙、连接件等) 设计成消能杆件，或在结构的某些部位 ( 层间空间、节点、连接缝等 )安装消能装置。在小风或小震时，这些消能杆件( 或消能装置) 和结构本身具有足够的侧向刚度以满足使用要求，结构处于弹性状态；当出现大震或大风时，随着结构侧向变形的增大，消能构件或消能装置率先开始工作，产生较大阻尼，大量消耗输入结构的地震或风振能量，使结构的动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉，迅速衰减结构的地震或风振反应 ( 位移、速度、加速度等 )，使主体结构避免出现明显的非弹性状态，保护主体结构及构件在强震或大风中免遭破坏。因为地震等原因传输给建筑结构的外部能量，是结构产生振动的根源，所以在结构中设置耗能装置，增加耗能量，将会减少结构的振动反应。目前研究开发的防屈曲耗能构件的约束混凝土容易被压碎而失去了约束与防屈曲作用，致使其耗能能力大幅降低。因此，一些耗能构件制造工艺，耗能性能等仍需要进一步改进。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种内置圆形软钢耗能内筒的耗能钢板支撑结构，主要是为了开发一种抗震性能好、延性和滞回耗能能力强的耗能支撑结构，采用波形耗能软钢板和波形摩擦耗能软钢垫板对称设置的组合方式，在正常状态使用能够增大建筑结构整体刚度，在遇到地震时，能够有效避免建筑结构出现过强的地震反应，使其拥有良好的抗震性能、延性和滞回耗能能力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

内置圆形软钢耗能内筒的耗能钢板支撑结构，包括安装板、螺孔、加强连接板、波形耗能软钢板一、波形摩擦耗能软钢垫板、钢箍、锁紧螺母、协调连接钢筋、波形耗能软钢板二和圆形软钢耗能内筒；结构的主耗能部分由波形耗能软钢板一、波形摩擦耗能软钢垫板和波形耗能软钢板二组成，波形耗能软钢板一、波形摩擦耗能软钢垫板和波形耗能软钢板二分别由波峰凸出部分和波谷凹陷部分构成，波峰凸出部分和波谷凹陷部分相互交替，波形耗能软钢板一、波形摩擦耗能软钢垫板和波形耗能软钢板二以安装板的连线为轴对称设置，在相邻小波段间均设置钢箍进行固定，结构左、右两端的钢箍与加强连接板固定连接，在波峰凸出部分空隙处设置圆形软钢耗能内筒，设置协调连接钢筋分别穿过波形耗能软钢板一、波形摩擦耗能软钢垫板、波形耗能软钢板二的波峰凸出部分和圆形软钢耗能内筒，并两端采用锁紧螺母锁紧固定，在加强连接板的两端设置安装板，并开设螺孔。

进一步地，波形耗能软钢板一、波形耗能软钢板二和圆形软钢耗能内筒采用低屈服点钢板制作而成。